蘇杜彪,劉小勇,關(guān)雅麗,趙 順
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械交通學(xué)院,新疆 烏魯木齊830052)
港灣公交??空臼窃谕?空咎帉⒙范斡枰赃m當(dāng)拓寬,使公交車在??客局胁挥绊懫渌嚨勒_\(yùn)行,保證路段的其他車輛正常運(yùn)行的一種設(shè)站方式。根據(jù)布設(shè)位置可分為交叉口上游??空荆徊婵谙掠瓮?空竞吐范瓮?空?。
國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者多認(rèn)為??空驹O(shè)置于上游可以利用交叉口紅燈時(shí)間進(jìn)行上下客,以減少??垦诱`。國(guó)內(nèi)許多城市也將公交??空驹O(shè)置于交叉口的上游,但??坑诮徊婵谔幍耐?空緯?huì)使交叉口車道通行能力折減,容易引起交通堵塞。在交通安全方面,設(shè)置于交叉口的??空救菀渍趽躐{駛?cè)艘暰€,帶來交通安全問題,因此,合理確定并探討位于交叉口上游的??空驹O(shè)置十分必要?;诖耍@里的研究重點(diǎn)是交叉口上游的港灣公交??空?。
公交車停靠過程是引起其他社會(huì)車輛延誤的原因之一,其停靠過程可以描述為變道準(zhǔn)備進(jìn)入??空?、減速駛?cè)?、停車、加速駛出,如圖1所示。在變道準(zhǔn)備進(jìn)入停靠站時(shí),一些公交車會(huì)從其他車道駛?cè)胪?空鞠噜彽能嚨溃@種強(qiáng)制交織的行為會(huì)阻礙交通流的正常運(yùn)行,在交通量較大的路口,會(huì)干擾車輛進(jìn)入交叉口的進(jìn)口道。在減速駛?cè)胪?空九c加速駛出階段時(shí),都會(huì)對(duì)相鄰車道特別是右轉(zhuǎn)車流造成較大影響。
應(yīng)用VISSIM仿真軟件,在不同飽和度下的信號(hào)控制交叉口,針對(duì)交叉口上游不同位置進(jìn)行仿真測(cè)試與分析。
1)插入底圖,按照底圖和實(shí)際比例繪制道路圖,這個(gè)過程的精度決定整個(gè)仿真過程的結(jié)果;
2)完善交叉口的建立,根據(jù)車輛的流向創(chuàng)立路徑?jīng)Q策、流量比例分配,創(chuàng)建信號(hào)控制機(jī);
3)創(chuàng)建公交??空九c線路,按實(shí)際情況創(chuàng)建??空军c(diǎn)與線路走向,設(shè)置線路的發(fā)車頻次,選擇公交停靠站形式并定義站點(diǎn)規(guī)模,選取停車時(shí)間分布;
4)車輛輸入,定義車輛類型并標(biāo)定車型比例,創(chuàng)建車速分布,在路段上按照實(shí)際車輛數(shù)完成車輛輸入;
5)檢測(cè)器的設(shè)立,在路段創(chuàng)建數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和行程時(shí)間決策點(diǎn),在評(píng)價(jià)中激活延誤、行程時(shí)間、排隊(duì)長(zhǎng)度和公交車等待時(shí)間等評(píng)價(jià)數(shù)據(jù);
6)仿真結(jié)果輸出,對(duì)輸出評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析。
圖1 公交車進(jìn)站過程
1.3.1 交叉口基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)定
擬定主干道為雙向6車道,次干道為雙向4車道。交叉口車道寬度、規(guī)劃展寬長(zhǎng)度均按照《城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范》中的信號(hào)控制交叉口規(guī)定來確定。
信控交叉口通行能力計(jì)算,采用《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》中的推薦算法,即先計(jì)算出車道組的通行能力,根據(jù)影響系數(shù)對(duì)車道組進(jìn)行修正,各個(gè)車道之和的通行能力即為該進(jìn)口道通行能力之和,進(jìn)而得出進(jìn)口道飽和度并進(jìn)行計(jì)算,仿真數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 信號(hào)交叉口仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
信號(hào)相位計(jì)算,采用F·韋伯斯特-B·柯布理論計(jì)算,最佳周期計(jì)算公式為
式中:C為最佳公用周期,L為交叉口損失時(shí)間,Y為關(guān)鍵相位最大流量比之和。
當(dāng)最大流量比之和Y=0.9,按照各個(gè)相位綠信比進(jìn)行計(jì)算相位時(shí)長(zhǎng),其最小綠燈時(shí)間應(yīng)不小于最小行人安全過街時(shí)間進(jìn)行計(jì)算,可算出交叉口最小綠燈時(shí)間為18s,最小綠燈時(shí)間計(jì)算公式為
式中:gmin為最小綠燈時(shí)間;LP為行人步行速度,本次仿真取1m/s;vp為過街長(zhǎng)度。
通過計(jì)算,得出本次仿真信號(hào)配時(shí)方案,如表2所示。
表2 信號(hào)交叉口信號(hào)配時(shí)方案
1.3.2 公交參數(shù)
仿真中,公交車速分布的設(shè)定采取烏魯木齊市綜合交通調(diào)查卷,居民出行調(diào)查分析統(tǒng)計(jì)值如表3所示,得到全日平均公交行程速度約為15km/h,本次仿真公交車的平均車速取15km/h。
公交線路設(shè)定為4條,發(fā)車頻次分別為2min、3min、5min和8min。停靠站長(zhǎng)度依據(jù)《城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范》中推薦的計(jì)算得出,設(shè)定??空鹃L(zhǎng)為25m。
表3 烏魯木齊市公交平均、最大、最小形成速度及服務(wù)人數(shù)統(tǒng)計(jì)表
1.3.3 仿真運(yùn)行
仿真時(shí)間設(shè)置為7 200s,保證數(shù)據(jù)的平穩(wěn)有效。通過以上參數(shù)設(shè)定并建立模型,運(yùn)行VISSIM軟件輸出仿真評(píng)價(jià)結(jié)果,仿真效果如圖2所示。
圖2 VISSIM仿真模型示意圖
選取進(jìn)口道公交??空緦?duì)進(jìn)入交叉口其他社會(huì)車輛所導(dǎo)致的延誤減少量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)以上假設(shè)條件運(yùn)行仿真結(jié)果輸出,得出了在不同飽和度下,港灣式??空驹谛盘?hào)控制交叉口與本進(jìn)口道停車線之間的距離,及其與延誤減少量間的關(guān)系,如圖3所示。
圖3 不同飽和度下站點(diǎn)位置與延誤減小值關(guān)系
由圖3分析可知,當(dāng)飽和度較大時(shí),港灣式公交??空九c交叉口進(jìn)口道停車線之間的距離,與進(jìn)口道每車平均延誤減少值呈反比。當(dāng)飽和度較小時(shí),港灣式公交停靠站與交叉口進(jìn)口道停車線之間的距離,與進(jìn)口道每車平均延誤減少值成正比,但其程度小于飽和度較大時(shí)的值。進(jìn)而可以得到,在不同飽和度下,港灣式公交停靠站的最佳位置以及對(duì)應(yīng)服務(wù)水平,如表4所示。
表4 不同飽和度下??空咀顑?yōu)位置
以烏魯木齊市沙依巴克區(qū)南昌路-南昌南路交叉口為例,其南進(jìn)口上游處有港灣式公交停靠站南昌路口站,站臺(tái)距離停車線65m。其南進(jìn)口流量左轉(zhuǎn)393veh/h,右轉(zhuǎn)70veh/h。南昌路口站的公交線路有907路、301路、29路、905路共四條公交線路??俊=徊婵谛盘?hào)周期96s,南進(jìn)口通行時(shí)間39s。據(jù)交叉口基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)定中計(jì)算飽和度的方法,得出南進(jìn)口飽和度為0.44。由表4的值可知通過插值找到飽和度為0.44條件下??空揪嗤\嚲€的最優(yōu)距離,為35m。
輸入以上參數(shù),通過VISSIM軟件仿真運(yùn)行可以得到停靠站點(diǎn)位于65m處延誤為24.1s,前移至35m處延誤為21.3s,延誤值減少了11.6%,如表5所示。
表5 公交??奎c(diǎn)移動(dòng)前后延誤表
公交停靠站的設(shè)置會(huì)影響道路的運(yùn)行效率,我國(guó)大多城市的主干道公交??空径家褜⒅本€式??空靖脑鞛楦蹫呈酵?空?,以解決路段飽和較大時(shí)公交車與其他車輛超車時(shí)引起的交通堵塞,而停靠站的布設(shè)位置與所在路段的飽和度有關(guān)。基于VISSIM仿真軟件,對(duì)不同飽和度下的布站位置進(jìn)行探討,得到了不同飽和度下信控交叉口下游設(shè)置港灣??空镜淖罴丫嚯x,為??空靖恼咎峁┝艘欢ǖ囊罁?jù)。因條件所限,還未將??空军c(diǎn)與發(fā)車頻次、據(jù)停車線距離和飽和度三者關(guān)系進(jìn)行研究。因此,在下一步研究工作中應(yīng)著重考慮各種影響因素之間對(duì)??空军c(diǎn)的影響,尋求多因素影響下的最優(yōu)尋址地點(diǎn)。
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