基于VISSIM的有軌電車交叉路口信號優(yōu)先策略研究

劉強 曾小清 王艷青

摘 要：建立基于VISSIM仿真系統(tǒng)的有軌電車線路交叉路口信號優(yōu)先仿真模型，通過比較不同信號優(yōu)先策略下的有軌電車運行效果、以及對沖突相位車輛通行的影響，分析不同交通條件下所適用的有軌電車信號優(yōu)先策略。

關(guān)鍵詞：有軌電車；交叉路口；信號優(yōu)先

1 研究背景

現(xiàn)代有軌電車是一種介于軌道交通和公共汽車之間的交通方式。現(xiàn)代有軌電車有專用路權(quán)、混合路權(quán)等多種路權(quán)形式，在交叉路口多以信號燈和其他交通流相隔離，為了實現(xiàn)有軌電車高效、快速的通行，一般要在交叉路口設(shè)置有軌電車優(yōu)先信號。

有軌電車路口通行權(quán)可分為絕對優(yōu)先、部分優(yōu)先、無優(yōu)先三種，絕對優(yōu)先是無論任何條件，檢測到有軌電車到達就立即給予綠燈放行，有軌電車通行效率最高，但是對道路其他車輛通行的影響較大；部分優(yōu)先則根據(jù)不同的路口類型、交通現(xiàn)狀，在一定的條件下給予有軌電車優(yōu)先信號，有軌電車通行效率比絕對優(yōu)先要低，但是能夠保證沖突相位車輛通行順暢。文章以VISSIM仿真軟件為基礎(chǔ)，探討有軌電車交叉口信號優(yōu)先的策略，并給出不同交通狀況下所采用優(yōu)先策略的建議。

2 基于VISSIM的有軌電車仿真建模

以上海市松江區(qū)規(guī)劃中的有軌電車T2線路為例，選取線路上三個典型交叉路口，進行仿真建模。VISSIM是一種微觀、基于時間間隔和駕駛行為的仿真建模工具，用以建模和分析各種交通條件下（車道設(shè)置、交通構(gòu)成、交通信號、公交站點等），城市交通和公共交通的運行狀況。其中，感應(yīng)式信號控制策略使用附帶的VISVAP模塊編寫。

2.1 道路幾何條件

選取的三個交叉路口對應(yīng)不同的道路等級以及交通量，分別以A、B、C表示，如1所示。交叉口A是一個四相位主干路交叉口，有左轉(zhuǎn)專用道和專用相位；交叉口B是一個三相位次干路交叉路口，僅主路有左轉(zhuǎn)專用相位（如圖1所示）；交叉口C是一個兩相位支路交叉路口，主路禁止左轉(zhuǎn)。有軌電車線路均布置在道路中央，與主路直行車輛共用一個相位。

2.2 信號燈設(shè)置

首先確定三個交叉口的基本配時方案：

對每個路口的配時方案分別設(shè)置兩種優(yōu)先策略：絕對優(yōu)先、部分優(yōu)先，共設(shè)置六個感應(yīng)控制信號機。

在有軌電車專用道路口停車線處和停車線上游100米處放置兩個檢測器，遠處的檢測器檢測到有軌電車后，通知信號燈給予綠燈延長。近處的檢測器主要負責(zé)有軌電車相位綠燈提前啟亮。

對于絕對優(yōu)先，若是在紅燈期間，則計算有軌電車到達時間，判斷當(dāng)前相位是否達到最小綠燈時間，如果是，則給予有軌電車相位綠燈提前啟亮。對于部分優(yōu)先，則無需判斷當(dāng)前相位是否達到最小時間，直接給予有軌電車相位綠燈提前啟亮。

感應(yīng)信號控制程序使用VISSIM附帶的VAP模塊編寫，生成VAP文件和PUA文件，導(dǎo)入VISSIM作為信號控制機。

運行VISSIM仿真，觀察有軌電車線路車輛的運行狀態(tài)，以及優(yōu)先信號對交叉道路的影響。

3 不同優(yōu)先策略下的運行效果對比

運行多次仿真，并不斷調(diào)整信號優(yōu)先方案、道路車流量，比較不同信號方案下的交叉口運行狀態(tài)。

結(jié)果顯示，對于交叉口A，采用絕對優(yōu)先對交叉口通行情況的影響較大，有軌電車發(fā)車密集時，頻繁的優(yōu)先信號導(dǎo)致交叉道路車輛排隊較長，出現(xiàn)了二次排隊。絕對優(yōu)先由于不斷的改變信號周期，對道路的綠波控制影響較大，對整個路網(wǎng)的交通通行都造成影響。

對于交叉口B，絕對優(yōu)先對交叉口通行有一定的影響，但并沒有造成交叉道路二次排隊。

對于交叉口C，絕對優(yōu)先與部分優(yōu)先都沒有對交叉道路車輛通行造成顯著的延誤。

4 結(jié)束語

為了實現(xiàn)有軌電車高效的運行，信號交叉口絕對優(yōu)先是理想的方式，但是考慮到對交叉道路通行情況的影響，僅在交通流量低的支路交叉口才建議采用。此外，有行人過街相位的路口，綠燈時間不能低于行人通過路口的最短時間，因此也不適合采用絕對優(yōu)先。而部分優(yōu)先由于是有條件的優(yōu)先，設(shè)置了最小綠燈，保證了交叉道路車輛基本的通行，能較好的平衡整個交叉口的車輛通行，適用于多數(shù)交叉路口。

參考文獻

[1]徐洪峰，鄭明明，李克平.單點自適應(yīng)控制策略的時間參數(shù)和相位結(jié)構(gòu)研究[J].交通與計算機，2006，24（4）：22-25.

[2]李蠱，楊曉光.現(xiàn)代有軌電車與道路交通的協(xié)調(diào)控制方法[J].城市軌道交通研究，2005（4）.

[3]徐洪峰，王殿海.BRT優(yōu)先控制交叉口的機動車相位固定最小綠燈時間計算方法[J].吉林大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2005（4）.

作者簡介：劉強（1990，9-），男，上海市嘉定區(qū)，學(xué)歷：碩士，研究方向：交通信息工程及控制。