王艷麗 王玲 吳兵 李林波

[摘 要]對交通設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)的效益評價，對于避免實(shí)施后的交通問題極為重要?；诮?jīng)驗或計算的靜態(tài)評價，無法滿足復(fù)雜交通管理需求，而仿真方法可以實(shí)現(xiàn)對方案的動態(tài)定量評價，有利于交通的精細(xì)化管理。該文基于仿真軟件論證了交通方案效益評價實(shí)驗方法，借助交通仿真軟件的方案效果模擬與評價指標(biāo)輸出能夠更真實(shí)地反映方案的合理性，并結(jié)合具體案例數(shù)據(jù)給出了實(shí)驗方法的應(yīng)用展示。

[關(guān)鍵詞]交通設(shè)計;仿真;實(shí)驗方法;效益評價;交叉口

[中圖分類號] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B[文章編號] 1674-9324（2020）44-0-02[收稿日期] 2020-03-30

引言

隨著機(jī)動化的發(fā)展，交通擁擠等問題日益嚴(yán)峻，因而結(jié)合交通影響、交通運(yùn)行等指標(biāo)對交通設(shè)計方案進(jìn)行效益評價對減少實(shí)施后的交通問題極為重要[1]。以往通過經(jīng)驗或計算預(yù)估交通運(yùn)行評價指標(biāo)甚至搭建評價指標(biāo)體系來對方案進(jìn)行評價[2]有一定作用，但僅局限于靜態(tài)評價，無法滿足復(fù)雜交通管理需求。隨著交通仿真技術(shù)的發(fā)展，基于仿真來實(shí)現(xiàn)對方案的動態(tài)定量評價開始興起，其評價結(jié)果更加精準(zhǔn)，有利于交通的精細(xì)化管理[3，4]?！痘诜抡娴慕煌ㄔO(shè)計方案效益評價實(shí)驗》對于交通專業(yè)本科生而言，不僅能夠加深對課堂所學(xué)交通效益評價指標(biāo)的理解和掌握、形象感知交通設(shè)計方案的優(yōu)劣，而且可以學(xué)習(xí)運(yùn)用先進(jìn)的交通仿真技術(shù)工具來解決實(shí)際交通問題。

一、交通效益評價指標(biāo)

交通效益評價因評價的對象不同，指標(biāo)也不同。對于道路交通常用的交通運(yùn)行評價指標(biāo)包括通行能力、速度、飽和度、延誤、行程時間、排隊長度、停車次數(shù)等，此外從交通安全角度的評價指標(biāo)還包括沖突點(diǎn)，而從環(huán)境角度的評價指標(biāo)則包括油耗、排放、噪聲等[3-5]。每個評價指標(biāo)又細(xì)分并產(chǎn)生了很多衍生指標(biāo)，延誤有停車延誤、信控延誤、車均延誤、人均延誤等指標(biāo)。指標(biāo)的選取與評價的目的和側(cè)重點(diǎn)直接相關(guān)。

二、實(shí)驗方法與過程設(shè)計

交通仿真的作用在于對現(xiàn)有系統(tǒng)或未來系統(tǒng)的交通運(yùn)行狀況進(jìn)行再現(xiàn)或預(yù)先把握，從而對復(fù)雜的交通現(xiàn)象進(jìn)行解釋、分析、找出問題的癥結(jié)，最終對所研究的交通系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

根據(jù)對交通系統(tǒng)細(xì)節(jié)描述的程度，交通仿真軟件分宏觀、中觀、微觀三種類型。其中用于評價交通設(shè)計方案的主要是微觀層面的交通仿真軟件。常用的微觀交通軟件有CORSIM（TSIS）、VISSIM、Paramics、AIMSUN、TransModeler、SimTraffic（SYNCHRO）、Trafficware、Anylogic等[6]。每個軟件都有其優(yōu)點(diǎn)和適用情況，具體仿真軟件的選取取決于評價的對象和目標(biāo)。

基于仿真的交通設(shè)計方案效益評價實(shí)驗是通過仿真軟件對某個或多個交通設(shè)計方案進(jìn)行模擬，利用仿真軟件動態(tài)模擬并輸出交通效益評價指標(biāo)，對方案進(jìn)行動態(tài)評價以確定方案的優(yōu)劣或選出最優(yōu)方案，實(shí)驗過程見圖1。

三、應(yīng)用案例

某主次干道相交的道路交叉口，由于右轉(zhuǎn)車輛較多機(jī)非沖突嚴(yán)重，交叉口擁擠，需進(jìn)行局部交通改善方案設(shè)計。為減少工程施工，只對車道功能劃分及行人過街進(jìn)行優(yōu)化，將南進(jìn)口的直右車道改為右轉(zhuǎn)車道，并設(shè)置行人過街安全島。

根據(jù)交叉口的交通量，對設(shè)計后的交叉口的信號配時方案進(jìn)行調(diào)整，仍為三相位，但將原來的南北左轉(zhuǎn)和南北全向，調(diào)整為南北左轉(zhuǎn)與南北直右，綠燈時間也進(jìn)行了調(diào)整。對現(xiàn)狀與優(yōu)化方案通過VISSIM軟件進(jìn)行仿真建模，將高峰小時的交通情況作為輸入，效益評價指標(biāo)輸出結(jié)果分析，詳見下表。

優(yōu)化方案減少了南北進(jìn)口道延誤，但增加了西進(jìn)口道延誤，指標(biāo)變化均不是很明顯。但優(yōu)化方案有效避免了南北左轉(zhuǎn)與東西直行的沖突，也有效地減少了東西行人與機(jī)動車的沖突?？梢妰?yōu)化方案對現(xiàn)狀有一定的改善效果，但只改變車道功能效果有限。

四、結(jié)語

通過交通設(shè)計效益評價實(shí)驗，使學(xué)生能夠運(yùn)用課堂所學(xué)設(shè)計理論進(jìn)行交通方案設(shè)計，運(yùn)用VISSIM仿真軟件對平面交叉口多個交通設(shè)計方案的交通運(yùn)行進(jìn)行仿真，設(shè)置評價指標(biāo)后對仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析，評價設(shè)計方案效益，明確設(shè)計方案優(yōu)劣。在深入了解不同的效益評價指標(biāo)含義與獲取方法的同時，加深理解交通設(shè)計對改善交通運(yùn)行的有效作用。

參考文獻(xiàn)

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[3]郭棟，鄭春燕，孫宇航，等.城市區(qū)域單向改造交通運(yùn)行效益仿真分析[J].計算機(jī)仿真，2016，33（10）：138-141.

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