袁佳慧 梁冬菊 陳苡檸

摘 ?要：交叉口合理信號(hào)配時(shí)是提高路網(wǎng)交通通行能力的重要措施之一，具有成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。該文以南京市江北新區(qū)澳林廣場(chǎng)交叉路口為例，研究了現(xiàn)有交通信號(hào)配時(shí)不合理性與該交叉路口交通擁堵問(wèn)題的關(guān)系。結(jié)合交通流量實(shí)地調(diào)查及理論分析，提出了3種不同的優(yōu)化方案。利用VISSIM交通微觀仿真軟件，對(duì)3種方案的延誤時(shí)間、停車次數(shù)、排隊(duì)長(zhǎng)度等各指標(biāo)進(jìn)行了分析及比較研究。

關(guān)鍵詞：交通信號(hào)配時(shí) ?優(yōu)化 ?配時(shí)算法 ?VISSIM微觀仿真

中圖分類號(hào)：U491.23 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（c）-0058-02

VISSIM是一種基于時(shí)間間隔和駕駛行為的微觀仿真建模工具，能夠?qū)煌ìF(xiàn)狀以及優(yōu)化方案的效果進(jìn)行有效而準(zhǔn)確的分析。該課題首先根據(jù)實(shí)地調(diào)查獲取現(xiàn)有交通信號(hào)配時(shí)參數(shù)，其次利用TRRL算法得到最佳周期長(zhǎng)度，進(jìn)而得出最優(yōu)參數(shù)[1]，最后采用交通仿真工具對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行驗(yàn)證，證明方案具有良好的效果。

1 ?道路及交通流量現(xiàn)狀

1.1 交叉口環(huán)境及周邊現(xiàn)狀

研究對(duì)象為南京市浦珠北路，浦珠中路，新馬路和點(diǎn)將臺(tái)路的交叉路口，是較為標(biāo)準(zhǔn)的十字路口。點(diǎn)將臺(tái)路為南北走向的城市支路，北起泰西路，南至浦珠北路，全長(zhǎng)1.6km;新馬路為南北走向的城市支路，北起浦珠北路，南至浦中路，全長(zhǎng)2.4km;浦珠中路為東西方向的城市主干道，西起萬(wàn)壽路，東至點(diǎn)將臺(tái)路與新馬路交叉口，全長(zhǎng)4.0km;浦珠北路為東西方向城市主干道，西起點(diǎn)將臺(tái)路與新馬路交叉口，東至大橋北路，全長(zhǎng)5.1km。此交叉口附近用地情況復(fù)雜，包含金融、居住、科研用地，人流較為密集。

1.2 交叉口節(jié)點(diǎn)范圍道路現(xiàn)狀

該交叉口為4條道路的交叉點(diǎn)，點(diǎn)將臺(tái)路為雙向5車道，進(jìn)口道拓寬1條道共3條車道，出口道為2車道;新馬路為雙向5車道，進(jìn)口道為3車道，2條為左轉(zhuǎn)道;浦珠北路為雙向8車道，進(jìn)口5車道，有右轉(zhuǎn)專用道，受單獨(dú)信號(hào)燈控制;浦珠中路為雙向9車道，進(jìn)口道為5車道，出口道有3條主路，2條輔路。

2 ?交通調(diào)查及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

為了對(duì)該交叉口進(jìn)行優(yōu)化，需要獲取路口交通參數(shù)的具體數(shù)值[1]。我們對(duì)研究路口進(jìn)行了實(shí)際調(diào)查，采集了車道數(shù)、各車道寬度、車道功能劃分等數(shù)據(jù)，記錄了信號(hào)配時(shí)參數(shù)，記錄了高峰時(shí)段交通流量、通行時(shí)間、轉(zhuǎn)向比例等交通參數(shù)，如表1所示。

根據(jù)所采集的交叉口現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，使用VISSIM交通微觀仿真軟件進(jìn)行仿真，以實(shí)際交叉口為背景，構(gòu)建路網(wǎng)，并設(shè)置該交叉口的車道寬度、路徑?jīng)Q策、沖突點(diǎn)以及信號(hào)配時(shí)等數(shù)據(jù)，模擬該交叉口運(yùn)行狀況。

設(shè)置仿真時(shí)間為3600s，得到現(xiàn)行的排隊(duì)長(zhǎng)度，車輛延誤。仿真結(jié)果表明，路口車輛排隊(duì)較長(zhǎng)，停車次數(shù)較多，路口內(nèi)出現(xiàn)交通擁堵的狀況，路口通行能力與交通量不能相適應(yīng)。

3 ?優(yōu)化方案與Vissim仿真

3.1 交叉口優(yōu)化方案

（1）方案一：韋伯斯特（Wwbster）配時(shí)法。

（2）方案二：改變綠信比。

為滿足各進(jìn)口交通量的需求，需要對(duì)交叉口的信號(hào)配時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，適當(dāng)調(diào)整各信號(hào)相位信號(hào)燈的時(shí)間。相比南北向交通，東西方向的信號(hào)燈存在冗余現(xiàn)象，這在綠燈末期經(jīng)常存在著一定的交通浪費(fèi)現(xiàn)象。該方案采取保持信號(hào)配時(shí)周期不變的情況下，修改信號(hào)燈配時(shí)方案，以2s為一個(gè)步長(zhǎng)因子，提升南北通行的綠燈時(shí)長(zhǎng)，相應(yīng)地降低東西方向通行的綠燈時(shí)間，則設(shè)置有效綠燈時(shí)間為31s、26s、44s、37s為此方案最優(yōu)配時(shí)。

（3）方案三：將東西方向左轉(zhuǎn)及直行合并為一個(gè)相位通行。

由現(xiàn)況仿真可知，東西方向車流通行存在著可接受穿越間隙，同時(shí)西進(jìn)口的車流量極小，因此采用合并東西向左轉(zhuǎn)和直行相位的方案，即東西向直行與左轉(zhuǎn)車流通過(guò)讓行通過(guò)交叉口，從而實(shí)現(xiàn)該路口的優(yōu)化。

3.2 優(yōu)化方案后交叉口仿真結(jié)果

運(yùn)用Vissim軟件，對(duì)3個(gè)方案分別進(jìn)行仿真，結(jié)果表明交通狀況均有所改善。方案一是較為明顯改善車輛延誤的優(yōu)化措施，每個(gè)進(jìn)口道的延誤均有所改善;方案二犧牲了東西方向的交通能力來(lái)?yè)Q取了南北方向的通行能力的優(yōu)化措施;方案三減少了東西方向獨(dú)立相位中無(wú)效綠燈和相位過(guò)度的時(shí)間，但是是否適合實(shí)際整體交叉口情況有待考察。

通過(guò)優(yōu)化前后數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)各路口交通狀況比優(yōu)化前均有所改善，南北方向的優(yōu)化更為明顯，排隊(duì)長(zhǎng)度以及延誤時(shí)間與現(xiàn)狀相比有明顯下降。通過(guò)調(diào)整交叉口周期，能夠改善各個(gè)相位以及整個(gè)交叉口的交通效率，通過(guò)降低東西方向綠信比，可以改善南北向的交通效率。

優(yōu)化后東進(jìn)口、西進(jìn)口、北進(jìn)口道路平均服務(wù)水平均從目前的E上升為D，道路情況得到了明顯改善。

4 ?結(jié)語(yǔ)

對(duì)南京市江北新區(qū)澳林廣場(chǎng)交叉口高峰時(shí)段擁堵問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化研究，并利用Vissim軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證優(yōu)化效果。優(yōu)化前后交叉口車輛延誤、排隊(duì)長(zhǎng)度和停車次數(shù)3個(gè)指標(biāo)的對(duì)比分析表明，路口通行能力顯著提高，道路服務(wù)水平明顯提升。

參考文獻(xiàn)

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