基于VISSIM的區(qū)域交通組織優(yōu)化設(shè)計(jì)
——以新余市渝水區(qū)勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域?yàn)槔?/h1>
2022-01-14 09:07:38王安格鄧明君蔣雪晴曹楊柳
河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2021年4期
王安格，鄧明君，蔣雪晴，曹楊柳
(1 北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部，北京，100124；2 華東交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量迅速增長(zhǎng)，城市交通擁堵等問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，由交叉口擁堵蔓延至路段擁堵，逐漸擴(kuò)大為區(qū)域擁堵，大大降低了道路的通行能力，進(jìn)而影響人們的交通出行效率[1]。針對(duì)以上問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者們主要運(yùn)用交通仿真的方法驗(yàn)證優(yōu)化方案的可行性和有效性。如秦?zé)赖萚2]歸納了畸形交叉口交通組織優(yōu)化的主要方法，利用交通仿真軟件對(duì)實(shí)際案例進(jìn)行了方案實(shí)施效果評(píng)價(jià)。周海娟[3]以交通組織為基礎(chǔ)，分析研究了渠化交通的作用、設(shè)計(jì)流程以及信號(hào)配時(shí)的兩種計(jì)算方法，為信號(hào)交叉口的優(yōu)化提供了理論依據(jù)。李碩等[4]通過(guò)運(yùn)用VISSIM交通仿真系統(tǒng)對(duì)有兩個(gè)分離左轉(zhuǎn)車(chē)道的道路交叉口實(shí)例進(jìn)行仿真，研究了外側(cè)左轉(zhuǎn)車(chē)流對(duì)內(nèi)側(cè)左轉(zhuǎn)車(chē)流延誤的影響。還有部分學(xué)者運(yùn)用VISSIM仿真評(píng)價(jià)交叉口配時(shí)方案[5～7]，以上研究均表明運(yùn)用VISSIM仿真優(yōu)化具有良好的效果。此外，在地鐵施工背景下的交通組織優(yōu)化也有相應(yīng)的研究[8,9]。而根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況，從微觀的角度來(lái)定量地分析現(xiàn)狀存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)交通管理措施和對(duì)策的案例研究不多。筆者以新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域?yàn)槔ㄟ^(guò)實(shí)地調(diào)研獲取現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，分析存在的問(wèn)題，并提出改善方案，然后建立優(yōu)化方案的仿真環(huán)境，輸出對(duì)應(yīng)的交通性能指標(biāo)，并與現(xiàn)狀交通性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。
1 研究區(qū)域概述
1.1 地理位置概述
該區(qū)域面積約為60 000 m2，衛(wèi)星圖見(jiàn)圖1。南北向?yàn)閯趧?dòng)路，勞動(dòng)路南跨鐵路線，交叉口西進(jìn)口處為青年路與站北路交叉，形成五岔交叉口，同時(shí)東進(jìn)口存在小區(qū)出入口，出入交通量相對(duì)較少。當(dāng)前勞動(dòng)路中央隔離，其余沖突點(diǎn)均采用無(wú)信號(hào)控制，交通混亂，高峰時(shí)段交通擁堵嚴(yán)重，為方便對(duì)該區(qū)域存在的問(wèn)題進(jìn)行分析及后續(xù)改善，標(biāo)注序號(hào)1～6表示路段端點(diǎn)，字母A～F表示道路。
該區(qū)域道路A為單幅路，單車(chē)道，遠(yuǎn)離渠化島一側(cè)為非機(jī)動(dòng)車(chē)道，采用白色實(shí)線隔離，路幅寬度約為4.5 m(圖1)；道路B為單幅路，雙向兩車(chē)道，采用黃實(shí)線隔離，道路兩側(cè)各有1條非機(jī)動(dòng)車(chē)道，采用白色實(shí)線隔離，路幅寬度約為8 m；道路C為單幅路，雙向兩車(chē)道，采用黃色虛線隔離，兩側(cè)各有1條非機(jī)動(dòng)車(chē)道，路幅寬度約為8 m；道路D為單幅路，雙向四車(chē)道，道路中央采用隔離欄隔離對(duì)向車(chē)流，道路兩側(cè)為非機(jī)動(dòng)車(chē)道，路幅寬度約為22 m；道路E為單幅路，雙向四車(chē)道，單向車(chē)道采用白實(shí)線隔離，對(duì)向車(chē)道采用雙黃線隔離，路幅寬度約為22 m；道路F為居住區(qū)域，路況不規(guī)則，路幅寬度滿足雙向兩車(chē)道通行，路面未施畫(huà)隔離標(biāo)線或設(shè)置隔離措施。
圖1 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域航拍圖(來(lái)源：百度地圖)
1.2 交通概況
勞動(dòng)路和青年路交叉口南北方向設(shè)置了隔離欄，將橋上下來(lái)的左轉(zhuǎn)車(chē)輛變右轉(zhuǎn)再直行再左轉(zhuǎn)，由此減少了交叉口內(nèi)部的沖突點(diǎn)數(shù)量，但同時(shí)增加了部分車(chē)輛的繞行距離，并且在繞行過(guò)程中通過(guò)兩個(gè)小區(qū)，仍存在較大的安全隱患，導(dǎo)致交叉口高峰時(shí)段交通擁堵嚴(yán)重。圖2為現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車(chē)交通組織流線圖。通過(guò)交通調(diào)查，圖1中各路段端點(diǎn)之間的交通OD量見(jiàn)表1。
表1 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路段端點(diǎn)OD表(輛)
圖2 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車(chē)交通組織流線
2 現(xiàn)狀問(wèn)題分析
2.1 定性分析
(1)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，路段端點(diǎn)1，2，6的交通吸引量和出行量都很大，而相關(guān)聯(lián)的進(jìn)出路段均為雙向四車(chē)道，道路通行能力很難滿足實(shí)際交通量的需求。
(2)慢行交通設(shè)施不完善，機(jī)動(dòng)車(chē)道與非機(jī)動(dòng)車(chē)道隔離不完全，導(dǎo)致行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)違規(guī)占用、橫穿機(jī)動(dòng)車(chē)道等，造成交通混亂。如在勞動(dòng)南路的高架橋上，由于路幅寬度小，并且未設(shè)置非機(jī)動(dòng)車(chē)道，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)混合行駛，大大降低了道路的通行能力，導(dǎo)致交通擁擠現(xiàn)象發(fā)生。
(3)交通標(biāo)線和交通標(biāo)志設(shè)施不完善，導(dǎo)致交織段交通混亂、駕駛員無(wú)序行駛等問(wèn)題，加重了高峰時(shí)期交通擁堵。如在青年路和勞動(dòng)路西交織段，未設(shè)置引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)行駛的導(dǎo)流標(biāo)線，致使本交織段交通秩序混亂。
(4)沖突點(diǎn)過(guò)多，加之無(wú)信號(hào)控制區(qū)域優(yōu)先規(guī)則不明確，渠化設(shè)施不完善，增加了交通壓力，加重了交通擁堵現(xiàn)象。端點(diǎn)1出口處，在現(xiàn)狀相位設(shè)置下，由于轉(zhuǎn)向車(chē)流，造成沖突點(diǎn)(黑色方框標(biāo)注處)，影響車(chē)輛的暢通行駛(圖3)。
圖3 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域端點(diǎn)1出口沖突點(diǎn)
(5)交通管控措施不完善，交叉口處未設(shè)置信號(hào)控制，無(wú)法保障行人安全過(guò)街。
(6)停車(chē)場(chǎng)布局不當(dāng)或建設(shè)不當(dāng)，導(dǎo)致非機(jī)動(dòng)車(chē)和機(jī)動(dòng)車(chē)占用道路停放，造成交通秩序混亂、安全隱患和交通阻塞等問(wèn)題。與交叉口相接的路段上非機(jī)動(dòng)車(chē)道上一些車(chē)輛亂停放，占用了大量的路上資源，有些占用了非機(jī)動(dòng)車(chē)道，導(dǎo)致非機(jī)動(dòng)車(chē)占用機(jī)動(dòng)車(chē)道行駛，從而造成交通混亂。
2.2 定量分析
2.2.1通行能力 對(duì)于現(xiàn)狀交叉口的通行能力，由于對(duì)向車(chē)流被隔離欄完全隔離，所以先分別計(jì)算每個(gè)進(jìn)口的通行能力，4個(gè)進(jìn)口的通行能力之和即為交叉口的通行能力。
城市道路某路段的設(shè)計(jì)通行能力可根據(jù)1個(gè)車(chē)道的理想通行能力修正得到。對(duì)理想通行能力的修正應(yīng)包括車(chē)道數(shù)、車(chē)道寬度、自行車(chē)影響及交叉口影響等4個(gè)方面[10]，即式(1)：
CD=CB·γ·η·β·n′
(1)
CD—設(shè)計(jì)通行能力，以當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)小客車(chē)計(jì)，輛/h；
CB—理想通行能力，以當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)小客車(chē)計(jì)，輛/h；
γ—自行車(chē)影響修正系數(shù)；
η—車(chē)道寬影響修正系數(shù)；
β—交叉口影響修正系數(shù)；
n′—車(chē)道數(shù)修正系數(shù)。
根據(jù)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》[11]建議的1條車(chē)道的理想通行能力，本次研究的區(qū)域各路口通行能力修正如下：
西進(jìn)口 機(jī)動(dòng)車(chē)不飽和且未設(shè)置分隔帶，故γ1取0.8；由于車(chē)道寬度為3.5 m，故η1=50×2(%)=1；單向有2條車(chē)道，故n1′取1.87；β取1。
故CD1=CB1·γ1·η1·β·n1′=1 550×0.8×1×1.87=2 318 (輛/h)
東進(jìn)口 非機(jī)動(dòng)車(chē)不飽和且未設(shè)置分隔帶，故γ2取0.8；由于車(chē)道寬度為3.5 m，故η2=50×2(%)=1；單向有1條車(chē)道，故n2′取1；β取1。
故CD2=CB2·γ2·η2·β·n2′=1 550×0.8×1×1=1 240 (輛/h)
北進(jìn)口 非機(jī)動(dòng)車(chē)設(shè)置分隔帶，故γ3取1；由于車(chē)道寬度為3.5 m，故η3=50×2(%)=1；單向有2條車(chē)道，故n3′取1.87；β取1。
故CD3=CB3·γ3·η3·β·n3′=1 640×1×1×1.87=3 067 (輛/h)
南進(jìn)口 機(jī)非混合行駛，QBIKE取500輛/h，CBIKE取1 000輛/h，則γ4為0.5；由于車(chē)道寬度為3.5 m，故η4=50×2(%)=1；單向有2條車(chē)道，故n4′取1.87；β取1。
故CD4=CB4·γ4·η4·β·n4′=1 550×0.5×1×1.87=1 450 (輛/h)。
故現(xiàn)狀交叉口的通行能力為：
CD=CD1+CD2+CD3+CD4=2 318+1 240+3 067+1 450=8 075 (輛/h)
同理，對(duì)于擁堵路段的現(xiàn)狀通行能力(高架橋下兩側(cè)道路)計(jì)算如下：
CD1=CD2=CBJ·γJ·ηJ·βJ·nj′=1 550×0.8×1×1=1 240 (輛/h)
2.2.2延誤計(jì)算 延誤常以荷載系數(shù)，即實(shí)際交通量發(fā)通行能力的B值來(lái)度量。行車(chē)延誤與荷載系數(shù)成正比。根據(jù)模擬研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)荷載系數(shù)≤0.3時(shí)，每輛車(chē)平均延誤不超過(guò)19 s，而當(dāng)荷載系數(shù)≤0.7時(shí)(>0.3)，每輛車(chē)平均延誤最高可達(dá)32～35 s。
交叉口路段負(fù)荷度：
西進(jìn)口Q1/C1=0.51；東進(jìn)口Q2/C2=0.69；北進(jìn)口Q3/C3=0.51；南進(jìn)口Q4/C4=1.24。
故現(xiàn)狀交叉口的延誤大約為160 s。
3 優(yōu)化方案及仿真
3.1 仿真過(guò)程
3.1.1創(chuàng)建路網(wǎng) 依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況對(duì)VISSIM軟件默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，然后進(jìn)行仿真模擬。首先由百度地圖大致測(cè)得路網(wǎng)的實(shí)際距離，用VISSIM設(shè)置好比例，保證仿真場(chǎng)景與實(shí)際場(chǎng)景基本一致，添加現(xiàn)狀路網(wǎng)背景并確定比例后，根據(jù)現(xiàn)狀路網(wǎng)條件及交通流流向繪制現(xiàn)狀仿真路網(wǎng)圖(圖4)。
圖4 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域仿真現(xiàn)狀
3.1.2動(dòng)態(tài)分配
①設(shè)置節(jié)點(diǎn)。首先通過(guò)“Nods”命令進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的設(shè)置，中間的交叉口區(qū)域可設(shè)置為1個(gè)節(jié)點(diǎn)。
②設(shè)置停車(chē)區(qū)。首先通過(guò)“Parking lots”命令進(jìn)行停車(chē)區(qū)的設(shè)置。要注意的是停車(chē)區(qū)要設(shè)置在節(jié)點(diǎn)之間，不能有重疊區(qū)域；其次，設(shè)置的方向要和交通流流向一致。
③創(chuàng)建OD矩陣文本并導(dǎo)入。根據(jù)用戶定義的相對(duì)交通流量，將小區(qū)的起始交通流量分配到各個(gè)停車(chē)場(chǎng)上。針對(duì)相同小區(qū)的不同出入類(lèi)型，設(shè)置不同的停車(chē)場(chǎng)加以區(qū)分，從而更清楚的對(duì)交通流進(jìn)行分配。
④導(dǎo)入OD矩陣文本。通過(guò)“Traffic”中的子命令“Dynamic Assignment”進(jìn)行設(shè)置，但要注意文本的格式要轉(zhuǎn)換為.fma格式。
3.1.3數(shù)據(jù)采集 在路網(wǎng)上放置行程時(shí)間檢測(cè)器和排隊(duì)長(zhǎng)度檢測(cè)器，編輯交通評(píng)價(jià)各參數(shù)數(shù)據(jù)。通過(guò)放置在各小區(qū)出入口的時(shí)間檢測(cè)器以及在交叉口處的排隊(duì)長(zhǎng)度檢測(cè)器，對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終得到優(yōu)化路網(wǎng)(圖5)。
圖5 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域優(yōu)化路網(wǎng)
3.2 改善分析
根據(jù)現(xiàn)狀仿真情況，端點(diǎn)4和端點(diǎn)5之間的路段開(kāi)始發(fā)生堵塞，直至路網(wǎng)全部堵塞，原因是此路段沖突點(diǎn)太多，并且沒(méi)有進(jìn)行信號(hào)控制或者渠化，所以改善方案的突破點(diǎn)為減少此路段的沖突點(diǎn)。因?yàn)楦呒軜騼蓚?cè)的道路相似且與交叉口距離基本相等，所以考慮設(shè)置單行道路，并且在勞動(dòng)路和青年路交叉口拆除隔離欄并設(shè)置信號(hào)控制，本著盡可能減少相位數(shù)量的原則，將能合并為1個(gè)相位的流向合并，共分為3個(gè)相位。
考慮到東進(jìn)口處交織段的影響，在東進(jìn)口增設(shè)1條出口車(chē)道，通入端點(diǎn)3，考慮到信號(hào)相位設(shè)置和車(chē)流數(shù)量，將西進(jìn)口直行與左轉(zhuǎn)的車(chē)輛設(shè)置繞行，2條右轉(zhuǎn)車(chē)道設(shè)置渠化?？紤]到南進(jìn)口、北進(jìn)口交通流量較大，所以拓寬其進(jìn)口道為3條車(chē)道。
因?yàn)楦呒軜蛳碌缆穼挾茸銐?，并且從端點(diǎn)4至端點(diǎn)5的車(chē)流量不大，在高架橋下設(shè)置單獨(dú)的車(chē)道(端點(diǎn)4～5)對(duì)道路通行能力影響不大，并且在相應(yīng)區(qū)域設(shè)置標(biāo)志牌進(jìn)行引導(dǎo)，在高架下設(shè)置限高標(biāo)志等交通標(biāo)志。
3.3 改善設(shè)計(jì)
3.3.1信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)方案 優(yōu)化方案相位圖見(jiàn)圖6。
圖6 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化方案相位
①各行駛方向流量比λj可用式(2)計(jì)算：
(2)
qj—第j行駛方向?qū)嶋H到達(dá)流量(輛)；
sj—第j行駛方向飽和流量(輛)。
其中東進(jìn)口和南進(jìn)口各車(chē)道飽和流量為1 550輛/h，北進(jìn)口直行和右轉(zhuǎn)車(chē)道飽和流量為1 640輛/h，西進(jìn)口右轉(zhuǎn)車(chē)道飽和流量為1 550輛/h。
各行駛方向?qū)嶋H行駛流量和對(duì)應(yīng)的流量比計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各行駛方向流量與流量比
②信號(hào)周期可用式(3)計(jì)算：
(3)
C—信號(hào)周期，s；
L—周期總損失時(shí)間，s；
i—相位序號(hào)；
j—交叉口各行駛方向。
已知L=16 s，λ=0.786，代入公式中可得周期C=107 s。
③各相位實(shí)際顯示綠燈時(shí)間可用式(4)計(jì)算：
(4)
λi—第i相位流量比；
Ai—第i相位黃燈時(shí)間，s；
li—第i相位綠燈間隔時(shí)間，s。
由公式(4)可得各相位實(shí)際綠燈時(shí)間(表3)。信號(hào)配時(shí)圖見(jiàn)圖7。
表2 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口平均行程時(shí)間對(duì)比
表3 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口各相位實(shí)際顯示綠燈時(shí)間
圖7 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口改善后的信號(hào)配時(shí)
3.3.2機(jī)動(dòng)車(chē)道優(yōu)化設(shè)計(jì)
①在勞動(dòng)路青年路交叉口北進(jìn)口拓寬，改善后北進(jìn)口共3條車(chē)道——1條直右車(chē)道，1條直行車(chē)道，1條直左車(chē)道。
②南進(jìn)口進(jìn)行拓寬，改善后南進(jìn)口共3條車(chē)道——1條專(zhuān)用右轉(zhuǎn)車(chē)道，1條直行車(chē)道，1條直左車(chē)道。
③東出口渠化出1條專(zhuān)用出口道，供北進(jìn)口和南進(jìn)口的車(chē)輛進(jìn)入端點(diǎn)3。
④西進(jìn)口仍保持2條車(chē)道，設(shè)置渠化島，不受信號(hào)控制，車(chē)道功能設(shè)置2條右轉(zhuǎn)車(chē)道；西進(jìn)口交織區(qū)設(shè)置導(dǎo)流線。
⑤高架橋下增加1條車(chē)道，供端點(diǎn)4至端點(diǎn)5通行(圖8)。
圖8 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口交通改善情況
3.3.3設(shè)置單行 通過(guò)對(duì)交叉口的流量分析得知，環(huán)線車(chē)流流量很大。同時(shí)又因青年路與站北路交叉、路段端點(diǎn)4端點(diǎn)5與環(huán)線車(chē)流的匯入、駛出，使得環(huán)線沖突點(diǎn)極多。通過(guò)對(duì)環(huán)線設(shè)置單行的方式減輕環(huán)線壓力，同時(shí)減少青年路與站北路交叉、路段端點(diǎn)4端點(diǎn)5與環(huán)線車(chē)流的沖突點(diǎn)數(shù)量(圖9)。
圖9 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域單行設(shè)置情況
3.3.4增加交通標(biāo)志 總體改善后的狀況見(jiàn)圖10。
圖10 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口總體改善情況
4 改進(jìn)方案仿真分析
4.1 行程時(shí)間對(duì)比分析
首先在路網(wǎng)中定義了行程時(shí)間檢測(cè)區(qū)段，檢測(cè)區(qū)段由1個(gè)起點(diǎn)和1個(gè)終點(diǎn)組成。平均行程時(shí)間(包括停車(chē)時(shí)間)是指車(chē)輛通過(guò)檢測(cè)區(qū)段的起點(diǎn)直至離開(kāi)終點(diǎn)的時(shí)間間隔[12]。表2為該區(qū)域優(yōu)化前后的平均行程時(shí)間仿真結(jié)果。
通過(guò)調(diào)整機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)流線，可有效地減少大部分端點(diǎn)間的平均行程時(shí)間，總體平均行程時(shí)間可減少17%，使整個(gè)道路網(wǎng)更加通達(dá)、通暢。
4.2 延誤時(shí)間對(duì)比分析
仿真結(jié)果采用平均延誤時(shí)間，即通過(guò)交叉口的所有車(chē)輛平均每輛車(chē)的延誤時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[12]。該區(qū)域各路口優(yōu)化前后的平均延誤值仿真結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口平均延誤時(shí)間對(duì)比
與車(chē)均停車(chē)次數(shù)類(lèi)似，改善后端點(diǎn)6的出行延誤可大幅度降低，總體平均延誤時(shí)間可降低35%，在一定程度上能夠降低整個(gè)交通系統(tǒng)的總延誤，提高整個(gè)區(qū)域的通行能力。
4.3 排隊(duì)長(zhǎng)度及停車(chē)次數(shù)
VISSIM仿真中采用平均停車(chē)次數(shù)，即交叉口總的停車(chē)次數(shù)與通過(guò)交叉口的總流量的比值(也稱(chēng)停車(chē)率)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[12]。在優(yōu)化前后4個(gè)相同位置放置排隊(duì)檢測(cè)器，對(duì)300 s時(shí)間間隔的車(chē)流取平均值，分析車(chē)流排隊(duì)長(zhǎng)度和停車(chē)次數(shù)。對(duì)比結(jié)果顯示，優(yōu)化后排隊(duì)長(zhǎng)度明顯降低，緩解車(chē)流排隊(duì)現(xiàn)象，可有效的減輕了交通壓力(表4)。但車(chē)均停車(chē)次數(shù)大幅度增加，這是因?yàn)閮?yōu)化方案在交叉口處設(shè)置了信號(hào)燈，原本減少通過(guò)交叉口的車(chē)流在優(yōu)化后經(jīng)過(guò)交叉口時(shí)都需要停車(chē)等待紅燈，從而車(chē)均停車(chē)次數(shù)增加。
5 結(jié)論與討論
針對(duì)新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域交通組織問(wèn)題，采用定性和定量分析相結(jié)合的方法進(jìn)行分析，針對(duì)問(wèn)題提出優(yōu)化措施，對(duì)區(qū)域的交通現(xiàn)狀進(jìn)行改善，然后利用VISSIM軟件進(jìn)行仿真優(yōu)化并對(duì)比優(yōu)化前后的評(píng)價(jià)指標(biāo)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：采用本次研究提出的方法進(jìn)行交叉口優(yōu)化，效果顯著，總體平均行程時(shí)間可減少17%，總體平均延誤時(shí)間可降低35%，優(yōu)化后排隊(duì)長(zhǎng)度明顯降低，可緩解車(chē)流排隊(duì)現(xiàn)象，有效減輕交通壓力。本方法能夠很好的從時(shí)間和空間兩方面改善區(qū)域通行能力，為實(shí)際項(xiàng)目中區(qū)域交通組織優(yōu)化提供參考。
在今后的研究中，可以考慮區(qū)域中共享泊位與社會(huì)公共停車(chē)泊位共存情況下對(duì)周邊交通流的影響[13～15]，也可以結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化交叉口信號(hào)配時(shí)，進(jìn)而制定更為合理的交通組織方案。
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王安格，鄧明君，蔣雪晴，曹楊柳
(1 北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部，北京，100124；2 華東交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量迅速增長(zhǎng)，城市交通擁堵等問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，由交叉口擁堵蔓延至路段擁堵，逐漸擴(kuò)大為區(qū)域擁堵，大大降低了道路的通行能力，進(jìn)而影響人們的交通出行效率[1]。針對(duì)以上問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者們主要運(yùn)用交通仿真的方法驗(yàn)證優(yōu)化方案的可行性和有效性。如秦?zé)赖萚2]歸納了畸形交叉口交通組織優(yōu)化的主要方法，利用交通仿真軟件對(duì)實(shí)際案例進(jìn)行了方案實(shí)施效果評(píng)價(jià)。周海娟[3]以交通組織為基礎(chǔ)，分析研究了渠化交通的作用、設(shè)計(jì)流程以及信號(hào)配時(shí)的兩種計(jì)算方法，為信號(hào)交叉口的優(yōu)化提供了理論依據(jù)。李碩等[4]通過(guò)運(yùn)用VISSIM交通仿真系統(tǒng)對(duì)有兩個(gè)分離左轉(zhuǎn)車(chē)道的道路交叉口實(shí)例進(jìn)行仿真，研究了外側(cè)左轉(zhuǎn)車(chē)流對(duì)內(nèi)側(cè)左轉(zhuǎn)車(chē)流延誤的影響。還有部分學(xué)者運(yùn)用VISSIM仿真評(píng)價(jià)交叉口配時(shí)方案[5～7]，以上研究均表明運(yùn)用VISSIM仿真優(yōu)化具有良好的效果。此外，在地鐵施工背景下的交通組織優(yōu)化也有相應(yīng)的研究[8,9]。而根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況，從微觀的角度來(lái)定量地分析現(xiàn)狀存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)交通管理措施和對(duì)策的案例研究不多。筆者以新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域?yàn)槔ㄟ^(guò)實(shí)地調(diào)研獲取現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，分析存在的問(wèn)題，并提出改善方案，然后建立優(yōu)化方案的仿真環(huán)境，輸出對(duì)應(yīng)的交通性能指標(biāo)，并與現(xiàn)狀交通性能指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。
1 研究區(qū)域概述
1.1 地理位置概述
該區(qū)域面積約為60 000 m2，衛(wèi)星圖見(jiàn)圖1。南北向?yàn)閯趧?dòng)路，勞動(dòng)路南跨鐵路線，交叉口西進(jìn)口處為青年路與站北路交叉，形成五岔交叉口，同時(shí)東進(jìn)口存在小區(qū)出入口，出入交通量相對(duì)較少。當(dāng)前勞動(dòng)路中央隔離，其余沖突點(diǎn)均采用無(wú)信號(hào)控制，交通混亂，高峰時(shí)段交通擁堵嚴(yán)重，為方便對(duì)該區(qū)域存在的問(wèn)題進(jìn)行分析及后續(xù)改善，標(biāo)注序號(hào)1～6表示路段端點(diǎn)，字母A～F表示道路。
該區(qū)域道路A為單幅路，單車(chē)道，遠(yuǎn)離渠化島一側(cè)為非機(jī)動(dòng)車(chē)道，采用白色實(shí)線隔離，路幅寬度約為4.5 m(圖1)；道路B為單幅路，雙向兩車(chē)道，采用黃實(shí)線隔離，道路兩側(cè)各有1條非機(jī)動(dòng)車(chē)道，采用白色實(shí)線隔離，路幅寬度約為8 m；道路C為單幅路，雙向兩車(chē)道，采用黃色虛線隔離，兩側(cè)各有1條非機(jī)動(dòng)車(chē)道，路幅寬度約為8 m；道路D為單幅路，雙向四車(chē)道，道路中央采用隔離欄隔離對(duì)向車(chē)流，道路兩側(cè)為非機(jī)動(dòng)車(chē)道，路幅寬度約為22 m；道路E為單幅路，雙向四車(chē)道，單向車(chē)道采用白實(shí)線隔離，對(duì)向車(chē)道采用雙黃線隔離，路幅寬度約為22 m；道路F為居住區(qū)域，路況不規(guī)則，路幅寬度滿足雙向兩車(chē)道通行，路面未施畫(huà)隔離標(biāo)線或設(shè)置隔離措施。
圖1 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域航拍圖(來(lái)源：百度地圖)
1.2 交通概況
勞動(dòng)路和青年路交叉口南北方向設(shè)置了隔離欄，將橋上下來(lái)的左轉(zhuǎn)車(chē)輛變右轉(zhuǎn)再直行再左轉(zhuǎn)，由此減少了交叉口內(nèi)部的沖突點(diǎn)數(shù)量，但同時(shí)增加了部分車(chē)輛的繞行距離，并且在繞行過(guò)程中通過(guò)兩個(gè)小區(qū)，仍存在較大的安全隱患，導(dǎo)致交叉口高峰時(shí)段交通擁堵嚴(yán)重。圖2為現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車(chē)交通組織流線圖。通過(guò)交通調(diào)查，圖1中各路段端點(diǎn)之間的交通OD量見(jiàn)表1。
表1 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路段端點(diǎn)OD表(輛)
圖2 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域現(xiàn)狀機(jī)動(dòng)車(chē)交通組織流線
2 現(xiàn)狀問(wèn)題分析
2.1 定性分析
(1)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，路段端點(diǎn)1，2，6的交通吸引量和出行量都很大，而相關(guān)聯(lián)的進(jìn)出路段均為雙向四車(chē)道，道路通行能力很難滿足實(shí)際交通量的需求。
(2)慢行交通設(shè)施不完善，機(jī)動(dòng)車(chē)道與非機(jī)動(dòng)車(chē)道隔離不完全，導(dǎo)致行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)違規(guī)占用、橫穿機(jī)動(dòng)車(chē)道等，造成交通混亂。如在勞動(dòng)南路的高架橋上，由于路幅寬度小，并且未設(shè)置非機(jī)動(dòng)車(chē)道，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)混合行駛，大大降低了道路的通行能力，導(dǎo)致交通擁擠現(xiàn)象發(fā)生。
(3)交通標(biāo)線和交通標(biāo)志設(shè)施不完善，導(dǎo)致交織段交通混亂、駕駛員無(wú)序行駛等問(wèn)題，加重了高峰時(shí)期交通擁堵。如在青年路和勞動(dòng)路西交織段，未設(shè)置引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)行駛的導(dǎo)流標(biāo)線，致使本交織段交通秩序混亂。
(4)沖突點(diǎn)過(guò)多，加之無(wú)信號(hào)控制區(qū)域優(yōu)先規(guī)則不明確，渠化設(shè)施不完善，增加了交通壓力，加重了交通擁堵現(xiàn)象。端點(diǎn)1出口處，在現(xiàn)狀相位設(shè)置下，由于轉(zhuǎn)向車(chē)流，造成沖突點(diǎn)(黑色方框標(biāo)注處)，影響車(chē)輛的暢通行駛(圖3)。
圖3 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域端點(diǎn)1出口沖突點(diǎn)
(5)交通管控措施不完善，交叉口處未設(shè)置信號(hào)控制，無(wú)法保障行人安全過(guò)街。
(6)停車(chē)場(chǎng)布局不當(dāng)或建設(shè)不當(dāng)，導(dǎo)致非機(jī)動(dòng)車(chē)和機(jī)動(dòng)車(chē)占用道路停放，造成交通秩序混亂、安全隱患和交通阻塞等問(wèn)題。與交叉口相接的路段上非機(jī)動(dòng)車(chē)道上一些車(chē)輛亂停放，占用了大量的路上資源，有些占用了非機(jī)動(dòng)車(chē)道，導(dǎo)致非機(jī)動(dòng)車(chē)占用機(jī)動(dòng)車(chē)道行駛，從而造成交通混亂。
2.2 定量分析
2.2.1通行能力 對(duì)于現(xiàn)狀交叉口的通行能力，由于對(duì)向車(chē)流被隔離欄完全隔離，所以先分別計(jì)算每個(gè)進(jìn)口的通行能力，4個(gè)進(jìn)口的通行能力之和即為交叉口的通行能力。
城市道路某路段的設(shè)計(jì)通行能力可根據(jù)1個(gè)車(chē)道的理想通行能力修正得到。對(duì)理想通行能力的修正應(yīng)包括車(chē)道數(shù)、車(chē)道寬度、自行車(chē)影響及交叉口影響等4個(gè)方面[10]，即式(1)：
CD=CB·γ·η·β·n′
(1)
CD—設(shè)計(jì)通行能力，以當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)小客車(chē)計(jì)，輛/h；
CB—理想通行能力，以當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)小客車(chē)計(jì)，輛/h；
γ—自行車(chē)影響修正系數(shù)；
η—車(chē)道寬影響修正系數(shù)；
β—交叉口影響修正系數(shù)；
n′—車(chē)道數(shù)修正系數(shù)。
根據(jù)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》[11]建議的1條車(chē)道的理想通行能力，本次研究的區(qū)域各路口通行能力修正如下：
西進(jìn)口 機(jī)動(dòng)車(chē)不飽和且未設(shè)置分隔帶，故γ1取0.8；由于車(chē)道寬度為3.5 m，故η1=50×2(%)=1；單向有2條車(chē)道，故n1′取1.87；β取1。
故CD1=CB1·γ1·η1·β·n1′=1 550×0.8×1×1.87=2 318 (輛/h)
東進(jìn)口 非機(jī)動(dòng)車(chē)不飽和且未設(shè)置分隔帶，故γ2取0.8；由于車(chē)道寬度為3.5 m，故η2=50×2(%)=1；單向有1條車(chē)道，故n2′取1；β取1。
故CD2=CB2·γ2·η2·β·n2′=1 550×0.8×1×1=1 240 (輛/h)
北進(jìn)口 非機(jī)動(dòng)車(chē)設(shè)置分隔帶，故γ3取1；由于車(chē)道寬度為3.5 m，故η3=50×2(%)=1；單向有2條車(chē)道，故n3′取1.87；β取1。
故CD3=CB3·γ3·η3·β·n3′=1 640×1×1×1.87=3 067 (輛/h)
南進(jìn)口 機(jī)非混合行駛，QBIKE取500輛/h，CBIKE取1 000輛/h，則γ4為0.5；由于車(chē)道寬度為3.5 m，故η4=50×2(%)=1；單向有2條車(chē)道，故n4′取1.87；β取1。
故CD4=CB4·γ4·η4·β·n4′=1 550×0.5×1×1.87=1 450 (輛/h)。
故現(xiàn)狀交叉口的通行能力為：
CD=CD1+CD2+CD3+CD4=2 318+1 240+3 067+1 450=8 075 (輛/h)
同理，對(duì)于擁堵路段的現(xiàn)狀通行能力(高架橋下兩側(cè)道路)計(jì)算如下：
CD1=CD2=CBJ·γJ·ηJ·βJ·nj′=1 550×0.8×1×1=1 240 (輛/h)
2.2.2延誤計(jì)算 延誤常以荷載系數(shù)，即實(shí)際交通量發(fā)通行能力的B值來(lái)度量。行車(chē)延誤與荷載系數(shù)成正比。根據(jù)模擬研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)荷載系數(shù)≤0.3時(shí)，每輛車(chē)平均延誤不超過(guò)19 s，而當(dāng)荷載系數(shù)≤0.7時(shí)(>0.3)，每輛車(chē)平均延誤最高可達(dá)32～35 s。
交叉口路段負(fù)荷度：
西進(jìn)口Q1/C1=0.51；東進(jìn)口Q2/C2=0.69；北進(jìn)口Q3/C3=0.51；南進(jìn)口Q4/C4=1.24。
故現(xiàn)狀交叉口的延誤大約為160 s。
3 優(yōu)化方案及仿真
3.1 仿真過(guò)程
3.1.1創(chuàng)建路網(wǎng) 依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況對(duì)VISSIM軟件默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，然后進(jìn)行仿真模擬。首先由百度地圖大致測(cè)得路網(wǎng)的實(shí)際距離，用VISSIM設(shè)置好比例，保證仿真場(chǎng)景與實(shí)際場(chǎng)景基本一致，添加現(xiàn)狀路網(wǎng)背景并確定比例后，根據(jù)現(xiàn)狀路網(wǎng)條件及交通流流向繪制現(xiàn)狀仿真路網(wǎng)圖(圖4)。
圖4 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域仿真現(xiàn)狀
3.1.2動(dòng)態(tài)分配
①設(shè)置節(jié)點(diǎn)。首先通過(guò)“Nods”命令進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的設(shè)置，中間的交叉口區(qū)域可設(shè)置為1個(gè)節(jié)點(diǎn)。
②設(shè)置停車(chē)區(qū)。首先通過(guò)“Parking lots”命令進(jìn)行停車(chē)區(qū)的設(shè)置。要注意的是停車(chē)區(qū)要設(shè)置在節(jié)點(diǎn)之間，不能有重疊區(qū)域；其次，設(shè)置的方向要和交通流流向一致。
③創(chuàng)建OD矩陣文本并導(dǎo)入。根據(jù)用戶定義的相對(duì)交通流量，將小區(qū)的起始交通流量分配到各個(gè)停車(chē)場(chǎng)上。針對(duì)相同小區(qū)的不同出入類(lèi)型，設(shè)置不同的停車(chē)場(chǎng)加以區(qū)分，從而更清楚的對(duì)交通流進(jìn)行分配。
④導(dǎo)入OD矩陣文本。通過(guò)“Traffic”中的子命令“Dynamic Assignment”進(jìn)行設(shè)置，但要注意文本的格式要轉(zhuǎn)換為.fma格式。
3.1.3數(shù)據(jù)采集 在路網(wǎng)上放置行程時(shí)間檢測(cè)器和排隊(duì)長(zhǎng)度檢測(cè)器，編輯交通評(píng)價(jià)各參數(shù)數(shù)據(jù)。通過(guò)放置在各小區(qū)出入口的時(shí)間檢測(cè)器以及在交叉口處的排隊(duì)長(zhǎng)度檢測(cè)器，對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終得到優(yōu)化路網(wǎng)(圖5)。
圖5 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域優(yōu)化路網(wǎng)
3.2 改善分析
根據(jù)現(xiàn)狀仿真情況，端點(diǎn)4和端點(diǎn)5之間的路段開(kāi)始發(fā)生堵塞，直至路網(wǎng)全部堵塞，原因是此路段沖突點(diǎn)太多，并且沒(méi)有進(jìn)行信號(hào)控制或者渠化，所以改善方案的突破點(diǎn)為減少此路段的沖突點(diǎn)。因?yàn)楦呒軜騼蓚?cè)的道路相似且與交叉口距離基本相等，所以考慮設(shè)置單行道路，并且在勞動(dòng)路和青年路交叉口拆除隔離欄并設(shè)置信號(hào)控制，本著盡可能減少相位數(shù)量的原則，將能合并為1個(gè)相位的流向合并，共分為3個(gè)相位。
考慮到東進(jìn)口處交織段的影響，在東進(jìn)口增設(shè)1條出口車(chē)道，通入端點(diǎn)3，考慮到信號(hào)相位設(shè)置和車(chē)流數(shù)量，將西進(jìn)口直行與左轉(zhuǎn)的車(chē)輛設(shè)置繞行，2條右轉(zhuǎn)車(chē)道設(shè)置渠化?？紤]到南進(jìn)口、北進(jìn)口交通流量較大，所以拓寬其進(jìn)口道為3條車(chē)道。
因?yàn)楦呒軜蛳碌缆穼挾茸銐?，并且從端點(diǎn)4至端點(diǎn)5的車(chē)流量不大，在高架橋下設(shè)置單獨(dú)的車(chē)道(端點(diǎn)4～5)對(duì)道路通行能力影響不大，并且在相應(yīng)區(qū)域設(shè)置標(biāo)志牌進(jìn)行引導(dǎo)，在高架下設(shè)置限高標(biāo)志等交通標(biāo)志。
3.3 改善設(shè)計(jì)
3.3.1信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)方案 優(yōu)化方案相位圖見(jiàn)圖6。
圖6 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化方案相位
①各行駛方向流量比λj可用式(2)計(jì)算：
(2)
qj—第j行駛方向?qū)嶋H到達(dá)流量(輛)；
sj—第j行駛方向飽和流量(輛)。
其中東進(jìn)口和南進(jìn)口各車(chē)道飽和流量為1 550輛/h，北進(jìn)口直行和右轉(zhuǎn)車(chē)道飽和流量為1 640輛/h，西進(jìn)口右轉(zhuǎn)車(chē)道飽和流量為1 550輛/h。
各行駛方向?qū)嶋H行駛流量和對(duì)應(yīng)的流量比計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各行駛方向流量與流量比
②信號(hào)周期可用式(3)計(jì)算：
(3)
C—信號(hào)周期，s；
L—周期總損失時(shí)間，s；
i—相位序號(hào)；
j—交叉口各行駛方向。
已知L=16 s，λ=0.786，代入公式中可得周期C=107 s。
③各相位實(shí)際顯示綠燈時(shí)間可用式(4)計(jì)算：
(4)
λi—第i相位流量比；
Ai—第i相位黃燈時(shí)間，s；
li—第i相位綠燈間隔時(shí)間，s。
由公式(4)可得各相位實(shí)際綠燈時(shí)間(表3)。信號(hào)配時(shí)圖見(jiàn)圖7。
表2 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口平均行程時(shí)間對(duì)比
表3 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口各相位實(shí)際顯示綠燈時(shí)間
圖7 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口改善后的信號(hào)配時(shí)
3.3.2機(jī)動(dòng)車(chē)道優(yōu)化設(shè)計(jì)
①在勞動(dòng)路青年路交叉口北進(jìn)口拓寬，改善后北進(jìn)口共3條車(chē)道——1條直右車(chē)道，1條直行車(chē)道，1條直左車(chē)道。
②南進(jìn)口進(jìn)行拓寬，改善后南進(jìn)口共3條車(chē)道——1條專(zhuān)用右轉(zhuǎn)車(chē)道，1條直行車(chē)道，1條直左車(chē)道。
③東出口渠化出1條專(zhuān)用出口道，供北進(jìn)口和南進(jìn)口的車(chē)輛進(jìn)入端點(diǎn)3。
④西進(jìn)口仍保持2條車(chē)道，設(shè)置渠化島，不受信號(hào)控制，車(chē)道功能設(shè)置2條右轉(zhuǎn)車(chē)道；西進(jìn)口交織區(qū)設(shè)置導(dǎo)流線。
⑤高架橋下增加1條車(chē)道，供端點(diǎn)4至端點(diǎn)5通行(圖8)。
圖8 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口交通改善情況
3.3.3設(shè)置單行 通過(guò)對(duì)交叉口的流量分析得知，環(huán)線車(chē)流流量很大。同時(shí)又因青年路與站北路交叉、路段端點(diǎn)4端點(diǎn)5與環(huán)線車(chē)流的匯入、駛出，使得環(huán)線沖突點(diǎn)極多。通過(guò)對(duì)環(huán)線設(shè)置單行的方式減輕環(huán)線壓力，同時(shí)減少青年路與站北路交叉、路段端點(diǎn)4端點(diǎn)5與環(huán)線車(chē)流的沖突點(diǎn)數(shù)量(圖9)。
圖9 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域單行設(shè)置情況
3.3.4增加交通標(biāo)志 總體改善后的狀況見(jiàn)圖10。
圖10 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口總體改善情況
4 改進(jìn)方案仿真分析
4.1 行程時(shí)間對(duì)比分析
首先在路網(wǎng)中定義了行程時(shí)間檢測(cè)區(qū)段，檢測(cè)區(qū)段由1個(gè)起點(diǎn)和1個(gè)終點(diǎn)組成。平均行程時(shí)間(包括停車(chē)時(shí)間)是指車(chē)輛通過(guò)檢測(cè)區(qū)段的起點(diǎn)直至離開(kāi)終點(diǎn)的時(shí)間間隔[12]。表2為該區(qū)域優(yōu)化前后的平均行程時(shí)間仿真結(jié)果。
通過(guò)調(diào)整機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)流線，可有效地減少大部分端點(diǎn)間的平均行程時(shí)間，總體平均行程時(shí)間可減少17%，使整個(gè)道路網(wǎng)更加通達(dá)、通暢。
4.2 延誤時(shí)間對(duì)比分析
仿真結(jié)果采用平均延誤時(shí)間，即通過(guò)交叉口的所有車(chē)輛平均每輛車(chē)的延誤時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[12]。該區(qū)域各路口優(yōu)化前后的平均延誤值仿真結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域各路口平均延誤時(shí)間對(duì)比
與車(chē)均停車(chē)次數(shù)類(lèi)似，改善后端點(diǎn)6的出行延誤可大幅度降低，總體平均延誤時(shí)間可降低35%，在一定程度上能夠降低整個(gè)交通系統(tǒng)的總延誤，提高整個(gè)區(qū)域的通行能力。
4.3 排隊(duì)長(zhǎng)度及停車(chē)次數(shù)
VISSIM仿真中采用平均停車(chē)次數(shù)，即交叉口總的停車(chē)次數(shù)與通過(guò)交叉口的總流量的比值(也稱(chēng)停車(chē)率)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[12]。在優(yōu)化前后4個(gè)相同位置放置排隊(duì)檢測(cè)器，對(duì)300 s時(shí)間間隔的車(chē)流取平均值，分析車(chē)流排隊(duì)長(zhǎng)度和停車(chē)次數(shù)。對(duì)比結(jié)果顯示，優(yōu)化后排隊(duì)長(zhǎng)度明顯降低，緩解車(chē)流排隊(duì)現(xiàn)象，可有效的減輕了交通壓力(表4)。但車(chē)均停車(chē)次數(shù)大幅度增加，這是因?yàn)閮?yōu)化方案在交叉口處設(shè)置了信號(hào)燈，原本減少通過(guò)交叉口的車(chē)流在優(yōu)化后經(jīng)過(guò)交叉口時(shí)都需要停車(chē)等待紅燈，從而車(chē)均停車(chē)次數(shù)增加。
5 結(jié)論與討論
針對(duì)新余市勞動(dòng)路與青年路交叉口及其附近區(qū)域交通組織問(wèn)題，采用定性和定量分析相結(jié)合的方法進(jìn)行分析，針對(duì)問(wèn)題提出優(yōu)化措施，對(duì)區(qū)域的交通現(xiàn)狀進(jìn)行改善，然后利用VISSIM軟件進(jìn)行仿真優(yōu)化并對(duì)比優(yōu)化前后的評(píng)價(jià)指標(biāo)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：采用本次研究提出的方法進(jìn)行交叉口優(yōu)化，效果顯著，總體平均行程時(shí)間可減少17%，總體平均延誤時(shí)間可降低35%，優(yōu)化后排隊(duì)長(zhǎng)度明顯降低，可緩解車(chē)流排隊(duì)現(xiàn)象，有效減輕交通壓力。本方法能夠很好的從時(shí)間和空間兩方面改善區(qū)域通行能力，為實(shí)際項(xiàng)目中區(qū)域交通組織優(yōu)化提供參考。
在今后的研究中，可以考慮區(qū)域中共享泊位與社會(huì)公共停車(chē)泊位共存情況下對(duì)周邊交通流的影響[13～15]，也可以結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化交叉口信號(hào)配時(shí)，進(jìn)而制定更為合理的交通組織方案。
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