王焱　陸兆鈉　黃金龍　左萍萍　繆偉志

摘 要：在高校的門口人流與車流集中，該路段非機(jī)動(dòng)車道路內(nèi)停車容易產(chǎn)生擁堵的現(xiàn)象，本文以南通理工學(xué)院為例獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行優(yōu)化研究，在充分遵循公共交通組織和規(guī)劃設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)上，采用法律法規(guī)的手段對(duì)路內(nèi)停車行為進(jìn)行約束，并用VISSIM軟件對(duì)該方案進(jìn)行模擬仿真得出行程時(shí)間、延誤、排隊(duì)長隊(duì)等參數(shù)。通過對(duì)優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)分析得到，該方案在同時(shí)段同等情況下，汽車在高校門口路段的通過時(shí)間最多縮短5.1s，延誤最多降低了5.3s，排隊(duì)長度最多減少了2m，并且減少了停車次數(shù)，證明了方案的可行性，為高校門口處的交通優(yōu)化提供典型的參考案例。

關(guān)鍵詞：交通擁堵 仿真優(yōu)化 路內(nèi)停車 VISSIM軟件

Optimization and Simulation of on road parking in North Gate of school based on VISSIM software

Wang Yan Lu Zhaona Huang Jinlong Zuo Pingping Miao Weizhi

Abstract：At the entrance of colleges and universities， the flow of people and vehicles is concentrated， and parking on non-motorized roads in this section is prone to congestion. This article takes Nantong Institute of Technology as an example to obtain data and conduct optimization research. On the basis of fully following the principles of public transportation organization and planning and design， Laws and regulations are used to restrict on-street parking behavior， and VISSIM software is used to simulate the scheme to obtain parameters such as travel time， delays， and long queues. Through the analysis of the data before and after the optimization， the scheme can shorten the passage time of the car at the entrance of the university by up to 5.1s， the delay by up to 5.3s， the length of the queue by up to 2m， and the number of parking times under the same conditions at the same time. ， Proved the feasibility of the scheme， and provided a typical reference case for traffic optimization at the entrance of colleges and universities.

Key words：traffic congestion; Simulation optimization; On road parking; VISSIM software

1 引言

當(dāng)前，城市中的停車?yán)щy問題越來越凸顯，由于停車泊位緊缺，車輛隨意停放的情況嚴(yán)重，不僅會(huì)影響正常的交通工具運(yùn)行，還會(huì)嚴(yán)重干擾交通秩序，形成交通安全隱患[1]。高校的學(xué)生上下課放學(xué)的時(shí)間固定與上下班高峰期重合，在校門口容易造成交通擁堵的情況發(fā)生。何南等人[2-3]以大連交通大學(xué)校門口為例對(duì)交通組織方式進(jìn)行優(yōu)化，并使用Anylogic軟件進(jìn)行仿真，得出同等條件下通行時(shí)間縮減13%，但缺少考慮路內(nèi)停車的問題。盛宇等人[4-5]，對(duì)無信號(hào)控制T型交叉口進(jìn)行研究，采用了可接受間隙理論使用Vissim軟件進(jìn)行仿真，提出了在單一車流下理想的通行條件，但是未考慮高校路口與商業(yè)街等交通復(fù)雜情況。裴亞男[6]以天津市中小學(xué)門口為例，設(shè)計(jì)多種組織優(yōu)化方式，但是未對(duì)高校的情況進(jìn)行研究。

本文以南通理工學(xué)院為例，為了緩解學(xué)校北門周邊上下學(xué)與節(jié)假日期間的交通擁堵現(xiàn)象，減少交通延遲，對(duì)其交通組織方式進(jìn)行了優(yōu)化。通過實(shí)地考察，確定了在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)所有建筑物使用情況、路網(wǎng)架構(gòu)、交通流線的組織和交通量，分析了其運(yùn)行的特點(diǎn)以及存在的問題。在充分遵循公共交通組織和規(guī)劃設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)上，取消了路內(nèi)停車，對(duì)重新規(guī)劃的公共道路進(jìn)行VISSIM微觀仿真，并對(duì)其中的仿真和評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析優(yōu)化前的方案與優(yōu)化后的方案改善的效果。

2 數(shù)據(jù)收集

2.1 校門口情況分析

南通理工學(xué)院門口大量的機(jī)動(dòng)車輛占據(jù)了包括非機(jī)動(dòng)車行橫道、人行道和街區(qū)等的白色道路交通空間，存在著安全隱患問題和交通隱患。并且當(dāng)學(xué)生放學(xué)后在學(xué)校北門打車時(shí)，司機(jī)在非機(jī)動(dòng)車道路上的停車行為很容易加劇交通擁堵等一系列交通問題。這種綜合性交通結(jié)構(gòu)造成放學(xué)后與節(jié)假日的高峰時(shí)段學(xué)校北門門口道路的交通量具有較大的高強(qiáng)度，形成了眾多公共交通出行方式為主體的一條混合性復(fù)雜的交通線路。這種交通線路若不加以有效管理，會(huì)嚴(yán)重降低學(xué)校北門道路上的通行速度和效率，影響到學(xué)校周邊各類交通流的正常運(yùn)行。

2.2 實(shí)地?cái)?shù)據(jù)采集

學(xué)校北門的無信號(hào)控制T型交叉口交通擁堵主要發(fā)生在車流量和人流量的高峰時(shí)期，而本校人流量高峰時(shí)間為放學(xué)時(shí)間段，所以本文數(shù)據(jù)采集時(shí)間為周五下午五點(diǎn)后，數(shù)據(jù)收集時(shí)間為一小時(shí)，收集時(shí)間周期內(nèi)交叉路口行車數(shù)量以及放學(xué)后出校過街學(xué)生人數(shù)，用于定量研究，分析交通擁堵原因，同時(shí)，因?yàn)榈缆方徊婵跒闊o信號(hào)控制交叉口，所以本次研究不考慮信號(hào)周期因素。表1為采集數(shù)據(jù)：

3 交叉口交通條件及仿真設(shè)置

3.1 VISSIM仿真

VISSIM是一款基于對(duì)車輛自動(dòng)駕駛和行為的微觀交通仿真分析軟件，與傳統(tǒng)的現(xiàn)場實(shí)測(cè)相比，交通仿真和模擬技術(shù)不但形式靈活，還可以有效地節(jié)約建設(shè)工程造價(jià)。在進(jìn)行仿真的過程中，可以首先對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證和仿真，在驗(yàn)證沒有任何錯(cuò)誤后，然后再次進(jìn)入項(xiàng)目驗(yàn)證和仿真，降低實(shí)際測(cè)試項(xiàng)目的次數(shù)，縮減測(cè)試項(xiàng)目的費(fèi)用。

3.2 VISSIM仿真模型構(gòu)建

第一步：輸入背景地圖，為了真實(shí)地反映當(dāng)前的道路和周邊情況，把南通工學(xué)院北門道路的衛(wèi)星地圖數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)底圖，然后將其導(dǎo)入VISSIM軟件，調(diào)整至真實(shí)的道路現(xiàn)狀相對(duì)比例。

第二步：車道布設(shè)，車道的架構(gòu)決定了仿真模型車輛運(yùn)行的真實(shí)性，尤其是在交叉路口，涉及非機(jī)動(dòng)車道、左右轉(zhuǎn)車道。車道布置好后，設(shè)置與實(shí)際相符的速度、減速區(qū)域、沖突區(qū)域等。

第三步：流量分配，在輸入交通量之前，先對(duì)各個(gè)進(jìn)口道路段進(jìn)行路徑的分配， 本文考慮了路徑走向以及路徑所經(jīng)過的汽車道采用靜態(tài)路徑分配，在路徑劃定分配點(diǎn)的左右兩個(gè)方向上來設(shè)置汽車通行的比例。

第四步：設(shè)置優(yōu)先讓行，南通理工學(xué)院北校門道路為無信號(hào)燈控制T字型交叉路口，東西進(jìn)口道為雙車道。綜合考慮校北門道路交叉口混合車流的通行情況，在研究無信號(hào)控制交叉口交通流通行情況時(shí)，采用圖1所示情形。

其中，優(yōu)先級(jí)控制策略采取的是將各交通流的優(yōu)先級(jí)順序劃分為：①交通流1、2、3、6、8;②交通流5、7;③交通流4。具體運(yùn)行過程如下：交通流5利用交通流2的空間交叉，交通流7利用交通流1和2的間隙交叉，交通流4利用1、2和7的間隙交叉。

第五步：仿真模型運(yùn)行，通過以上所有操作，新建模型按照當(dāng)前信號(hào)控制方案進(jìn)行初步模擬，對(duì)不符合當(dāng)前運(yùn)行條件的地方進(jìn)行修改，直至與當(dāng)前交通運(yùn)行條件相似。圖2為北門道路無信號(hào)控制交叉路口的仿真模型模擬場景示意圖。

第六步：設(shè)置常用的檢測(cè)器，本節(jié)實(shí)驗(yàn)中，在東進(jìn)口道、南進(jìn)口道、西進(jìn)口道都設(shè)置了車輛數(shù)量檢測(cè)器、延誤、行程時(shí)間、排隊(duì)長度和排隊(duì)次數(shù)等。

第七步：參數(shù)評(píng)價(jià)，檢測(cè)器設(shè)置完畢后，運(yùn)行仿真模型并獲得評(píng)價(jià)參數(shù)。

4 評(píng)價(jià)結(jié)果

從表2可以看出：優(yōu)化后，在交通延誤方面，南通理工學(xué)院北校門無信號(hào)控制交叉口服務(wù)水平較高，西出口道處于C級(jí)服務(wù)水平（行車略有一些阻礙，但在可接受范圍內(nèi)），東出口和南出口道處于B級(jí)服務(wù)水平（略微需要一些等待，司機(jī)與乘客基本滿意），延誤時(shí)間均小于20s，在道路上行駛時(shí)雖需一些等待時(shí)間，但駕駛員和乘客都還基本滿意，可以接受，整體交通情況比較通暢。在同時(shí)段同等情況下，汽車在高校門口路段的通過時(shí)間最多縮短5.1s，延誤最多降低了5.3s，排隊(duì)長度最多減少了2m，并且減少了停車次數(shù)，相比較于優(yōu)化前，交通現(xiàn)象具有明顯改變，所以優(yōu)化后得到的方案可行。

5 結(jié)語

本文針對(duì)南通理工學(xué)院北校門口處無信號(hào)控制T型交叉路口的擁堵，開展實(shí)地調(diào)查收集數(shù)據(jù)，分析原因并研究其通行能力，最后建立模型仿真模擬交叉口現(xiàn)狀，得出道路中車輛延誤、排隊(duì)長度、排隊(duì)次數(shù)等參數(shù)并進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過參數(shù)評(píng)價(jià)得出該方案可以有效緩解擁堵問題，保障人車安全。本次研究為解決南通理工學(xué)院北校門處交叉路口的交通問題提出了優(yōu)化方案，也可以給其他相關(guān)問題研究設(shè)計(jì)提供參考。

基金項(xiàng)目：南通市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：CP12017003，項(xiàng)目名稱：新能源汽車數(shù)字化開發(fā)與性能檢測(cè)技術(shù)。

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