VISSIM在城市道路交叉口的應用

劉 洋

（貴陽市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，貴州貴陽 550003）

VISSIM在城市道路交叉口的應用

劉 洋

（貴陽市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，貴州貴陽 550003）

城市道路平面交叉口是道路系統(tǒng)中重要的組成部分，一旦交叉口發(fā)生堵塞，會影響交通的有效運行。因此，如何提高交叉路口的通行能力對城市的交通有重要意義。以貴陽市中山路公園路口，大十字，小十字交叉口為研究對象，借助VISSIM交通仿真軟件，調(diào)查其高峰時段的現(xiàn)狀交通量、信號配時方案，研究交叉口優(yōu)化配時方案，并對方案進行評價。結果表明該方案能有效的減少車輛延誤，證實了VISSIM仿真軟件在城市道路交通組織管理評價上能達到良好的效果，為緩解目前城市交通擁堵提供有效的參考。

VISSIM；交叉口；方案評價

1 前 言

如今，我國的一些大城市的交通問題日趨嚴重，每天的城市交通擁堵和環(huán)境的問題，給城市的居民生活和經(jīng)濟發(fā)展帶來了巨大的影響。在當前城市機動化快速發(fā)展的時期，在市區(qū)道路和路網(wǎng)建設中，充分利用了先進的智能交通技術（即大數(shù)據(jù)分析），來提高城市交通科學管理，確保城市交通暢通是城市交通管理重要課題。

在國外自20世紀50年代就開始了對道路交通流的研究，提出了各種有名的宏觀和微觀的交通流理論模型，如美國的TRANSIMS和TSIS、英國的FLOWSIM和PARAMICS、以及本文中所提的應用德國的VISSIM等。這些計算機模擬模型已成為城市交通優(yōu)化、管理、系統(tǒng)評價和對各種智能交通系統(tǒng)進行技術和社會經(jīng)濟效益評價的主要手段。

目前采用先進的VISSIM仿真系統(tǒng)對將要實施的方案進行可行性研究，對于我們城市交通管理的組織和規(guī)劃無疑是一種技術上的進步。由于道路交通的系統(tǒng)性，對于道路交通規(guī)劃或管理方案的實施效果難以準確預測，導致在實施后才會發(fā)現(xiàn)該方案又會帶來一系列其他的缺陷。所以，在復錯綜雜交通條件下，采用VISSIM仿真系統(tǒng)對這類規(guī)劃和整治方案進行實施前的系統(tǒng)評估是一種新的思路和方法，可以為交通管理部門提供一定的客觀性決策依據(jù)。

2 VISSIM簡介

全稱PTV-VISSIM是由德國PTV公司開發(fā)的，是一種微觀的并且基于時間間隔和駕駛行為的仿真建模工具，是用以城市交通和公共交通運行的交通建模。它可以分析各種交通條件下車道類型、交通組成、交通信號控制、停讓控制等交通運行情況，具有分析、評價、優(yōu)化交通網(wǎng)絡和設計方案比選等功能，是分析和評價交通工程設計和城市規(guī)劃方案的有效工具。自1992年進入市場以來，VISSIM已經(jīng)成為同類型模擬軟件的標榜。VISSIM采用的核心模型是基于Wiedemann于1974年建立的生理-心理駕駛行為模型。該模型的基本思路是：道路中兩輛行駛的汽車一旦后車駕駛員認為他與前車之間的距離小于其心理（安全）的距離時，后車駕駛員便開始減速。由于后車駕駛員無法準確判斷前車車速，后車車速會在一段時間內(nèi)低于前車車速，直到前后車間的距離達到后車駕駛員心理（安全）距離時，后車駕駛員才開始逐漸地加速，由此形成了一個周而復始地循環(huán)過程。

3 VISSIM在城市交叉口研究中的應用

目前，貴陽市機動車數(shù)量從2005年的25.34萬輛，增長至2013年的79萬輛，8年間增長了2.1倍，年均增長26.5%，伴隨著汽車數(shù)量的迅速增長，市區(qū)交通擁堵便會成為突出問題，由于“擁堵”、“停車難”等問題不能有效得到解決，這就造成市區(qū)交通管理上極不規(guī)范，占道停車現(xiàn)象日益突出，城市交通秩序混亂、交通環(huán)境受到嚴重影響。

本文在貴陽市短期交通流預測項目的基礎上，針對貴陽市中心城區(qū)最有代表性的大十字區(qū)域沿中山路的公園路口、大十字、小十字三個路口現(xiàn)狀仿真，分析現(xiàn)狀交通狀況，并提出了渠化優(yōu)化方案，采用VISSIM對方案進行了仿真，比較新的渠化方案和原方案的仿真效果，這樣可以從相關的方案中找到最優(yōu)的方案。

3.1 現(xiàn)狀分析

公園路交叉口由中山西路與公園路相交而成，大十字由中華路和中山路相交而成，小十字由富水路和中山路相交而成，它們?yōu)橥挥谥猩铰飞舷噙B的三個交叉口，這三個交叉口在南北交通軸上的作用重要。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)在東西向上的交通流相對較大，交通延誤更為嚴重。公園路口、大十字、小十字交叉口是貴陽市交通比較擁堵的交叉口。

由現(xiàn)狀調(diào)查得出，在高峰時段交通量較大，車輛行駛緩慢，勢必大大降低了交通交叉路口的通行效率。

3.2 改善方案

通過VISSIM仿真軟件的分析，對該交叉口進行重新配時。公園路交叉口和大十字交叉口相位不變，但在原基礎上進行優(yōu)化配時，小十字交叉口未作改變，原信號配時與改善信號配時方案如表1所示。

表1 交叉口現(xiàn)狀與優(yōu)化信號配時方案比較

3.3 交通仿真

（1）輸入背景地圖

為了能更加真實地反映現(xiàn)實的道路交通條件，需要輸入三個路口的平面圖作為背景。在vissim中輸入背景地圖后還需要將其比例縮放為原來的比例，以便進行下一步的車道布置。

（2）布置車道

在車道布置方面，車道布置得好壞直接會影響到軟件模擬的真實性，那么對交叉口的模擬就尤其更為重要，其中涉及到變速車道、拓寬車道、左轉專用車道，車道數(shù)的變換。這就需要準確地運用直線和連接器。

（3）流量分配

在交通流量分配之前，要選擇合適的汽車類型及其不同比例的交通組合，vissim自帶有11種汽車，并且還可以自定義汽車的各種類型。在確定了汽車類型及其交通組合之后，再對四個進口方向進行流量的輸入，位置一般選在路段上，離道路交叉口遠一點。然后根據(jù)流量流向進行流量分配。Vissim提供了兩種分配方式——靜態(tài)分配和動態(tài)分配，對于道路交叉口我們推薦選用靜態(tài)分配。靜態(tài)分配又有兩種——路線選擇和方向選擇。Vissim推薦選用路線選擇，因為操作要比較容易而且流量分配比較精確。

（4）信號設置

根據(jù)前面的配時計算結果，輸入各個相位的紅綠燈時間，在各進口道上相應位置放置信號燈。Vissim能隨時調(diào)節(jié)各信號相位的紅綠燈時間，而且每調(diào)節(jié)一次紅綠燈時間，都可以在信號配時圖上看到其變化。

（5）仿真模擬

通過以上的設置，我們就可以對該路口進行模擬了，從公園路口、大十字、小十字三個路口的模擬情況看，車輛運行流暢，而且能較真實反應現(xiàn)實的車輛運行狀況。

3.4 優(yōu)化評價

將現(xiàn)狀與優(yōu)化方案用VISSIM軟件進行仿真便得到優(yōu)化后的延誤值和排隊長度，如表1所示。

表2 交叉口現(xiàn)狀與優(yōu)化方案延誤值（s）比較

由以上比較表可知：

優(yōu)化方案對公園路口、大十字和小十字這三個連通的交叉口的交通狀況起到了一定的改進作用，延誤值和排隊長度基本上均有減少，為解決目前城市平面交叉口日趨嚴重的擁堵現(xiàn)狀提供有效的參考。

4 結束語

事實證明，通過vissim交通仿真系統(tǒng)應用于城市平面交叉口交通仿真分析，為在復雜交通條件下確定交叉口及整個城市交通組織方案提供了一條切實可行的新思路。解決了城市交通擁堵的難題，所以該方法具有一定的實用性和操作性。

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［2］ 楊兆升，王爽.基于vissim仿真軟件的交通信號配時研究［J］.交通與計算機，2005，23（1）.

［3］ 楊洪，韓生風，陳小鴻.Vissim仿真軟件模型參數(shù)標定與應用［J］.城市交通，2006，4（6）.

［4］ 臧志剛，陸峰，李海峰等.7種微觀交通仿真系統(tǒng)的性能評價與比較研究［J］.交通與計算機，2007，25（1）.

U416.2

C

1008-3383（2017）01-0012-02

2016-03-11

劉洋（1985-），女，主要從事交通規(guī)劃設計研究。