基于VISSIM仿真及模糊數學的 道路施工期交通影響評價研究

呂佳璐 毛霖 周姜宇 周慧娟

摘? 要：文章運用VISSIM軟件分析城市道路施工期的平均延誤、平均速度、平均停車次數等因素，進而利用模糊數學制定科學合理且符合城市實際需求的一套評價指標體系。以南通市海霞路、崇川路及南通大學內的祈通路為實例，為下一步城市交通發展水平判定提供參考。

關鍵詞：VISSIM;模糊數學;交通影響評價;道路施工期

中圖分類號：U491.1? ? 文獻標識碼：A

Abstract： In this paper， VISSIM software is used to analyze the average delay， average speed， average parking times and other factors of urban road construction period. By applying fuzzy mathematics， a set of scientific and reasonable evaluation index system is formulated with the actual needs of the city. Taking Haixia road， Chongchuan road and Qitong road in Nantong University as examples， this paper provides a reference for the next step to determine the level of urban traffic development.

Key words： VISSIM; fuzzy mathematics; traffic impact evaluation; road construction period

0? 引? 言

隨著城市發展水平的提高，城市改造或新建的建筑密度日益增大，而施工勢必會導致附近路網的交通擁堵甚至引起交通癱瘓。為了保障原有路段的正常交通運行，需要對道路施工期的交通影響進行評估，為交通建設及管理部門實施不同施工階段的交通組織設計提供決策支持，對我國交通現狀調查具有重要的研究意義。

龔鵬飛等[1]綜合運用各種應急交通組織措施對城市局部路網進行應急交通組織，并通過VISSIM交通仿真軟件對采用各種應急交通組織措施前后研究區域的行程時間進行對比;陸雨函[2]利用仿真軟件VISSIM，分別從車輛運行、交通沖突等方面模擬十車道內側車輛在不同變道決策點變道駛離高速公路的運行情況，研究出口匝道分流區的交通組織;王亞[3]利用VISSIM仿真系統對交織區的運行進行模擬，從定量的角度來分析研究交織區的運行特點;劉麗華[4]等運用層次分析法分別建立交叉口和路段的交通安全分析模型，然后根據實地調查數據對其交通安全影響度進行界定;李健行等[5]構建了一套采用綜合法和目標層次法相結合且基于權重系數AHP評價指標篩選的交通影響評價方法體系。

本文基于VISSIM軟件輸出平均延誤、平均速度等因素，進而在模糊數學的基礎上形成一套完整的交通影響評價體系，并以南通市海霞路、崇川路及南通大學內的祈通路為實例，提出道路施工期的交通影響評價方法，為相關城市交通評價提供參考。

1? 模糊綜合評價模型的建立

1.1? 模糊綜合評價指標的構建

（1）確定被評價對象的因素論域，即有哪些評價指標，表示為：

U=u，u，u，…，u

式中：m代表影響因素數量。

影響因素主要包括：平均延誤u，平均速度u，平均停車次數u。

（2）確定評語等級論域，即評價者對評價對象可能做出的各種評價結果的集合，表示為：

V=v，v，v，…，v

式中：n代表評價結果個數。

評價結果一般分為V=優，良，合格，不合格。具體評價結果、區間值和量化值見表1。

1.2? 構建權重向量

評價對象的影響因素較多，各個因素對于評價對象的影響程度不盡相同，因此，需要根據各影響因素對評價對象的重要程度設置相應的權重值，構成權重集合W：

W=w，w，w，…，w

式中：m為影響因素的個數。在模糊綜合評價方法中，權重通常可根據專家評審得到。

1.3? 構建評價矩陣

在設定評語子集的基礎之上，構建各指標與評語子集所構成的模糊關系矩陣R。它可分別著眼單個評估指標與各評語子集間的關系，求解其模糊隸屬度向量。模糊隸屬度向量可由專家評議法計算。

此即為單因素模糊評價，用模糊評價矩陣表示如下：

R=

式中：r表示指標u所描述的性質隸屬于評語子集v所表示的評價等級的程度，且：

r=1

式中：r表示對于u因素，共有r位專家認為其影響結果為v。

1.4? 評價矩陣和權重的合成

模糊綜合評價集為：

D=W·R

由于向量之和不一定為1，可能需要歸一化處理，依據表2選取相應的量化值組成向量B，通過公式E=D·B可得最終評價結果。

2? 實例應用

2.1? 仿真模型

VISSIM可以對路網的交通運行狀況進行實時動畫效果仿真評價，同時可以通過一系列評價指標進行定量的分析和評價。本文選用平均延誤、平均速度、平均停車次數作為評價指標。

實例選取南通市海霞路、崇川路以及祈通路形成的交叉口路段，如圖1所示。

現場調研崇川路、海霞路、祈通路的機動車流量，作為輸入條件使用VISSIM軟件進行仿真模擬，得到輸出數據如表2所示。

城市擁堵路段的相關數據如表3所示。

2.2? 模糊評價

根據專家打分，賦予交通影響評價3個影響因素的權重分別為40%，30%，30%，即：

W=0.4，0.3，0.3

邀請10名交通影響評價領域且無相關利益的專家，在仔細審閱現場資料及查看現場情況后，采用無記名方式對影響因素評分，統計整理投票結果，并對其進行歸一化處理。以平均延誤u為例，10位專家4位認為優，3位認為良，3位認為合格，無專家認為不合格。可得3個指標的單因素模糊評判矩陣：

R=

對U中的各元素除以專家總評人數10人，可得到總的模糊關系評價矩陣R：

R=

建立模糊綜合評價的數學模型可表示為D=W·R，則：

D=0.4，0.3，0.3=0.43，0.24，0.3，0.03

計算結果表明，交通影響評價為優的隸屬度數值為0.43，良的隸屬度數值為0.24，合格的隸屬度數值為0.3，不合格的隸屬度數值為0.03。總體來看，此路段在道路施工期的交通情況較好，不影響原來的交通流量。

3? 結束語

本文基于交通仿真技術，結合祈通路、海霞路及崇川路的交通通行數據，對道路施工期時的交通情況進行分析模擬，發現此路段交通情況良好。并設計出一套適用于道路施工期內的交通影響評價分析方法，為有關部門對相關路段進行評估提供便利，同時有助于道路交通的改善。

參考文獻：

[1] 龔鵬飛，常正輝，等. 城市道路應急交通組織措施及仿真評價[J]. 中國安全生產科學技術，2020，16（10）：139-145.

[2] 陸雨函. 基于VISSIM仿真的十車道互通分流區變道研究[J]. 智能城市，2020，6（20）：153-154.

[3] 王亞. 基于VISSIM仿真的快速路交織區交通特性研究[J]. 交通與運輸，2020，33（S2）：72-74，99.

[4] 劉麗華，王雪嬌，等. 基于層次分析的交通安全影響模型研究[J]. 河南城建學院學報，2019，28（5）：53-59，67.

[5] 李健行，李華. 重大交通基礎設施對城市交通影響的評價方法研究[J]. 公路交通技術，2019，35（5）：132-138.