基于VISSIM的交叉口信控环岛交通渠化及评价研究
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一、交叉口教程(此教程应用的软件为VISSIM8学生版)1、用CAD画好交叉口底图或者去百度地图上截取底图,注意用CAD画底图时,打印成PDF,然后将PDF转换成VISSIM能识别的JPG、PNG等图片格式。
2、安装好VISSIM之后开始是英文,这是要设置好语言,在编辑(edit)中选择最后面的用户设置,然后选择中文,如下图。
3、打开VISSIM主界面,选择左侧菜单栏的背景图片,然后再右侧的界面中右键一下,会出现一个黄色的圆圈,出来如下文件选择界面,选择自己做好的底图,如下图。
4、对背景图片的比例尺进行调整,首先先选择交叉口的一个车道进行测量,(注意:vissim8学生版对路网的有限制不能超过1km,低版本4.3没有路网限制),本文将车道均按照城市车道宽度来处理,每个车道宽3.5m,操作是,在左侧菜单栏中选择背景图片,就是上一步操作,出来底图后,右键点一下底图,然后同时按住CTR+A加右键,出来有对象、删除、复制、显示ln列表、设置比例等10个选项的小界面,选择设置比例,出来一个十字黑色光标,然后再底图上选择一个车道,从车道边上的选择第一点,然后垂直车道的另外一条边线,选择第二点,选好后会出来比例尺设置宽度的界面,将宽度设置为车道的实际宽度3.5m,具体界面如下,其中黄色线条为黑色光标选择两点后做出来的测量线。
5、设置好比例尺后点图中的确定,有可能会出现图片不见了,这时候点击下图红色圆圈中的全显快捷键,就会出来完整的且设好比例尺之后的图片,注意观察左下角的比例尺数字,如下图。
6、设置好底图比例尺后,开始画车道,首先在左侧菜单栏中选择路段这个选项,然后在右侧的底图上选择一条车道,在车道的起始点处右键选择第一点,然后拖动在你想要的位置处点一下第二点就会出来如下车道,如下图,①如果你想改变车道的长度,左键点一下车道,车道两端会出来显示黄色的点,随意选择一个点,左键按下去别松,会出来一个黑色的光标,一直按住左键不放,随意拖动,就可以改变车道的长度,拖到你想要的长度松开就OK了,另外如果不想改变长度,想改变这个车道的整体位置,可以左键点一下车道,车道两端会出来显示黄色的点,然后选择车道中间随意哪一个地方,按下左键别放,就可以随意移动了。
基于VISSIM的环形交叉口渠化及信号控制方案仿真研究作者:梁雪琴来源:《科技视界》2019年第31期【摘要】环形交叉口一般情况下无须设置信号控制,但交通量较大时,绕环岛行驶的机动车容易封锁环道造成行车混乱和拥堵。
为此本文以乌兰察布市新华大街和建国三路相交的环形交叉口为例提出了提高其通行能力的渠化方案和信控方案,利用VISSIM仿真软件对不同方案进行仿真评价,将通过车辆数、车辆延误、V/C、排队长度作为提高交叉口交通效率的优化指标,最终得到最佳改善方案,同时证实此次优化设计的可行性和合理性。
【关键词】环形交叉口;通行能力;改善方案;VISSIM仿真建模中图分类号: U491 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)31-0015-003DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2019.31.007【Abstract】In general,there is no need to set up signal control at the roundabout,but when the traffic volume is large,the vehicles running around the roundabout are easy to block the roundabout,causing traffic chaos and congestion.Wulanchabu city based on xinhua street and three way cross the intersection as an example of the founding of the people put forward to improve the traffic capacity of Banks and credit control,and changes in traffic flow from low to high,the intersection operation characteristics of different design schemes,finally using the VISSIM simulation software, will be sent to you by number of vehicles,vehicle delay,V/C,the optimizing index of queue length as improving the efficiency of intersection traffic,obtained the best improvement plan,and confirmed the feasibility and rationality of optimization design.【Key words】Circular intersection;Capacity;Improvement scheme;VISSIM simulation modeling0 引言隨着城市交通复杂性的增加和智能交通的飞速发展,单一的无信号控制交叉口已经不能满足人类活动对交通的需求。
Internal Combustion Engine & Parts• 41•基于VISSIM仿真的交叉口信号优化方案与评价席睿璞(西安市铁一中学,西安710043)摘要:现如今,城市经济的增长带来一系列交通问题,传统交叉口优化方案的效用已逐渐减弱。
本文利用VISSIM微观仿真软件,通过韦伯斯特配时法和不饱和度法对现状交叉口配时方案进行优化,并结合行程时间、排队长度及延误等指标展开评价。
关键词:VISSIM;交叉口;韦伯斯特配时法;不饱和度法0引言随着我国经济发展水平的不断提高,交通拥堵问题也 成为了人们日益关注的热点。
交通拥堵严重影响了人们的 生活,交叉□的信号配时方案在一定程度上决定了交叉口 的通行能力,因此如何确定最优的交叉□信号配时方案能 够帮助更好地解决相关交通问题[2]。
本文基于此,提出了基于VISSIM仿真的方法进行交 叉□优化。
VISSIM是一种微观的、基于时间间隔和驾驶行 为的仿真建模工具,它可以对各交通条件下城市、公共交 通的运行状况作出有效分析。
1交叉口现状分析1.1交叉□渠化和配时该路□为规则的十字交叉□。
其中南向和东向的进口 道为3车道,出□道为2车道;北向和西向进□道为2车道,出□道为2车道。
交叉□的机动车与非机动车道以分势,也是橡胶悬置系统研究的一大特点。
3.3注重稳健性优化设计确定性优化设计是悬置系统研究的经典方式,基于 所建模型的最优化设计在可行域内寻求系统参数的最优 解,理论上能够充分发挥悬置系统的性能。
但在实际工程 应用过程中,存在众多不确定因素,例如:一般的橡胶悬 置元件刚度的制造误差普遍约为15%[||],利用上述优化结 果指导实际生产可能会产生较大的偏差,因此降低系统 性能对最优参数及其周围参数的敏感度,即采用稳健性 设计来降低参数不确定性带来的系统不稳定是近年来研 究的一个热点。
4结语目前来看,研究人员对一些规则橡胶元件刚度计算 经验公式、橡胶材料的本构模型和橡胶悬置的有限元分 析法都有了深入的研究,在金属橡胶、橡胶液力隔振器的 弹性/阻尼特性方面还有进一步深入研究的空间。
基于VISSIM仿真的道路交叉口改善方案评估摘要:为缓解城市道路交叉口交通拥堵,制定更加合理的改善方案,需要进行科学评估。
以南昌学府大道-丰和大道交叉口交通改善为例,首先,对交叉口现状几何条件、信号配时、交通量等情况进行调查,分析存在的主要问题,提出交通改善的总体方案。
其次,借助VISSIM交通仿真软件,建立仿真模型,对改善前后的行程时间、延误、排队长度等指标进行分析,评估方案的合理性。
对交叉口改善方案进行仿真评估,能够为其它城市道路交叉口交通改善方案研究提供参考。
关键词:VISSIM;交叉口;交通改善;仿真评估0 引言城市道路网络是支撑城市空间结构拓展和经济社会发展,满足城市居民日常交通出行,实现城市之间交通联系的重要载体。
城市道路交通拥堵主要发生在交叉口位置,由于车辆通过交叉口的效率低,交叉口通行能力仅相当于路段的一半左右,这是造成城市道路交叉口成为“交通瓶颈”的主要原因[1]。
解决交叉口通行能力问题,需要对交通规划、设计、建设、运营、管理等各环节进行研究,并合理选择交叉口形式。
在规划阶段,可针对不同类型交叉口选型,建立环境评价、节能评价、经济评价和社会评价的评价指标体系,进行多维度分析,从而提出更加合理可行的规划方案[2]。
在设计、建设阶段,可结合交叉口交通组成复杂、交通行为具有随意性和不确定性的特点,对交通岛、导流线等要素进行精细化设计,从而提高交通安全和运行效率[3]。
在运营、管理阶段,对交叉口进行交通改善,需要从信号配时、交通组织优化、交通管理提升等方面进行研究。
利用交通仿真软件进行改善方案验证和评估,可有助于提高方案的合理性、可行性[4]。
因此,利用交通仿真模型对交叉口改善方案进行评估,已经成为交叉口交通改善治理的一种新思路。
1 VISSIM仿真介绍交通仿真是利用计算机技术,通过建立交通仿真模型,对复杂的城市交通状况进行模拟演练、直观展示的一种技术手段。
依据交通仿真研究对象、层次和指标等不同,可将交通仿真分为宏观交通仿真、中观交通仿真和微观交通仿真三类。
基于VISSIM微观仿真的城市交叉口优化方案评价随着城市交通拥堵问题日益严重,交叉口作为道路的重要组成部分,在城市交通系统中起着至关重要的作用。
而交叉口优化是提高道路通行效率和交通安全的重要措施之一、VISSIM作为一种常用的微观交通仿真软件,可以模拟城市交通网络中的交叉口行驶情况,用于评估和优化城市交叉口的设计方案。
本文将基于VISSIM微观仿真,探讨城市交叉口优化方案的评价方法,并分析其优缺点,为城市交通规划和设计提供参考。
一、VISSIM微观仿真原理VISSIM是一种基于微观仿真原理的交通模拟软件,主要用于模拟城市道路交通流动情况。
其仿真原理是将道路、车辆、信号灯等交通要素建模,并通过运行仿真模型,模拟车辆在道路网络中行驶的过程。
VISSIM可以根据道路网络结构、车辆流量、信号灯控制等因素,评估不同交叉口设计方案的通行效率和交通安全性。
二、城市交叉口优化方案评价方法1.交通流量分析:通过VISSIM模拟分析不同交叉口的交通流量、拥堵情况和车辆停车等待时间,评估交叉口的通行能力和效率。
2.信号灯优化:通过VISSIM模拟分析不同信号灯控制方案对交叉口通行效率的影响,比较绿波车道、均衡信号灯配时等优化方案的效果。
3.车辆行驶路径分析:通过VISSIM模拟分析车辆行驶路径选择对交叉口通行效率的影响,评估优化交叉口位置和布局方案的可行性。
4.交通事故风险评估:通过VISSIM模拟分析交叉口的交通事故风险,评估不同交叉口设计方案对交通安全性的影响,提出相应的改进建议。
三、城市交叉口优化方案评价优缺点分析1.优点:(1)可以全面模拟交叉口的通行情况,评估不同设计方案的效果,为决策提供科学依据。
(2)可以模拟各种交通组织形式和控制方式,比较不同交叉口优化方案的优劣。
(3)可以分析交叉口通行效率、交通安全性等多个指标,综合评价优化方案的综合效果。
2.缺点:(1)模型参数设定较为复杂,需要大量现场数据和准确性。
浅析利用vissim进行交叉口优化摘要:城市道路交叉口是各类交通流汇合、转换的地点,是组织道路交通的控制点,也是各类交通流的冲突点。
通过对平面交叉口存在的主要问题的分析,提出了以交叉口渠化以及信号控制为重点的优化设计方案。
并通过vissim仿真软件对一种优化方案进行了仿真,确定了优化方案的可行性。
关键字:交叉口;优化中图分类号:u412.35 文献标识码:a 文章编号:1平面交叉口存在的问题1.1交叉口渠化不合理平面交叉口的渠化存在不合理甚至未渠化的现象:在此类交叉口处车辆和行人交通流属于无序状态,易造成交通混乱;有些路口未设置左转专用车道或右转专用车道,没有分离右转车道的三角导流。
1.2 路口车道数的划分不合理平面交叉口进出口处的车道数与标准路段的车道数不一致,致使在进口处的车辆要突然变换车道,从而增加交通安全隐患;直行车道数少于出口处的车道数,造成路口通行能力下降;增加左转专用车道时,仅拓宽道路的右边部分,造成左转车道与出口的直行车道相对应,浪费了出口处的车道空间。
1.3 交叉口信号灯配时设计不合理在信号控制交叉口中,信号周期一般40s~180s之间,并且不推荐长周期。
周期过长,但不能明显提高通行能力,反而会增加车辆延误,造成出行者停车等待的时间过长,极大地增加出行者的烦躁感。
由于信号灯配时不合理,部分交叉口存在绿灯相位无车可过,有些相位绿灯时车辆却不能及时过完,形成车辆二次排队。
2优化设计基本内容2.1平面交叉口基础资料的采集和整理对于新建的城市道路交叉口设计,因没有现状的交通资料数据,只有规划道路等级、设计车速、道路宽度、车道数、道路沿线的规划用地性质、片区的规划人口以及设计年限内预测的交通量等基础资料。
对于改建或者治理性的交叉口,需要对现状交通量、道路等级、沿线现状出入口、未来可能产生的交通量和交通管理进行一个详细的资料收集工作。
2.2 分析现状道路交通安全存在的问题交通安全存在的问题可能包括车辆交通组织、行人及非机动车交通组织、公共交通组织、交通标志、标线和交通管理等方面。
基于VISSIM软件的环岛仿真摘要本文主通过vissim软件对环岛进行了仿真,对仿真的步骤进行了说明。
通过对环岛的交通运行状况进行仿真,找出拥挤堵塞的原因,正确地设计环岛并合理地组织交通,以提高环岛的通行能力。
城市环岛是为了减少车辆行驶冲突,在多个交通路口交汇的地方设置的交通设施,多为圆形,它使车辆按同一方向行驶,将冲突点转变为通行点,能有效地减少交通事故的发生。
然而随着近些年来车辆数量的不断增加,使城市环岛的通行能力下降,车辆延误增加,同时也带来了环岛处噪声和车辆尾气排放加大的后果;因此,对环岛的交通运行状况进行仿真,找出拥挤堵塞的原因,正确地设计环岛并合理地组织交通,以提高环岛的通行能力,从而提高整个城市路网通行能力。
这在城市交通的改建与治理中具有很重要的意义。
1 定义路网属性1.1物理路网首先应是底图的创建,vissim能够显示的底图来源有两种文件格式:位图格式和矢量图格式。
如果欲加载vissim无法支持的图片文件,将会出现错误。
其次是路段的添加,在底图创建好后,下一步就是开始画link线,描绘路段轨迹,寻找进出环岛的所有道路,确定道路的车道数,每条道路表示一个路段。
路段上的车道数始终保持恒定,若车道数发生变化,必须重新建立一个路段。
1.2 定义交通属性1.2.1定义分布vissim中的许多参数是以分布的形式定义的(非固定值),这样能够真实地反映出交通的随机性本质。
大多数的分布采用经验或随机数据进行定义。
常用的分布有:目标车速分布,车辆重量分布,车辆颜色分布,停车时间分布和车辆模型分布。
1.2.2交通构成交通构成是对进入vissim路网的每一股交通流构成的定义。
但对于公交线路上的交通构成需要单独定义。
交通构成是vissim输入交通流量的一个组成部分,需要在定义输入交通流量之前对其进行定义,行人流量也可以定义为一种交通构成。
交通构成包括一种或多种车辆类型及其在输入交通流量中所占的相对比例,以及车速分布。
基于VISSIM交叉路口交通信号配时优化研究作者:袁佳慧梁冬菊陈苡柠来源:《科技资讯》2019年第18期摘 ;要:交叉口合理信号配时是提高路网交通通行能力的重要措施之一,具有成本低、效率高等优点。
该文以南京市江北新区澳林广场交叉路口为例,研究了现有交通信号配时不合理性与该交叉路口交通拥堵问题的关系。
结合交通流量实地调查及理论分析,提出了3种不同的优化方案。
利用VISSIM交通微观仿真软件,对3种方案的延误时间、停车次数、排队长度等各指标进行了分析及比较研究。
关键词:交通信号配时 ;优化 ;配时算法 ;VISSIM微观仿真中图分类号:U491.23 ; 文献标识码:A ; ; ; ; ; 文章编号:1672-3791(2019)06(c)-0058-02VISSIM是一种基于时间间隔和驾驶行为的微观仿真建模工具,能够对交通现状以及优化方案的效果进行有效而准确的分析。
该课题首先根据实地调查获取现有交通信号配时参数,其次利用TRRL算法得到最佳周期长度,进而得出最优参数[1],最后采用交通仿真工具对优化方案进行验证,证明方案具有良好的效果。
1 ;道路及交通流量现状1.1 交叉口环境及周边现状研究对象为南京市浦珠北路,浦珠中路,新马路和点将台路的交叉路口,是较为标准的十字路口。
点将台路为南北走向的城市支路,北起泰西路,南至浦珠北路,全长1.6km;新马路为南北走向的城市支路,北起浦珠北路,南至浦中路,全长2.4km;浦珠中路为东西方向的城市主干道,西起万寿路,东至点将台路与新马路交叉口,全长4.0km;浦珠北路为东西方向城市主干道,西起点将台路与新马路交叉口,东至大桥北路,全长5.1km。
此交叉口附近用地情况复杂,包含金融、居住、科研用地,人流较为密集。
1.2 交叉口节点范围道路现状该交叉口为4条道路的交叉点,点将台路为双向5车道,进口道拓宽1条道共3条车道,出口道为2车道;新马路为双向5车道,进口道为3车道,2条为左转道;浦珠北路为双向8车道,进口5车道,有右转专用道,受单独信号灯控制;浦珠中路为双向9车道,进口道为5车道,出口道有3条主路,2条辅路。
基于vissim仿真的交叉口信号优化方案与评价Vissim 是一种用于交通流仿真和分析的软件,可以用来模拟城市交通网络,包括交叉口的信号控制。
通过 Vissim 进行交叉口信号优化,我们通常关注的关键问题是交通流量、行程时间、延误以及安全性。
以下是一个基于 Vissim 仿真的交叉口信号优化方案与评价的示例。
一、交叉口信号优化方案1.前期准备在开始优化之前,首先需要获取交叉口的交通流量数据。
这可以通过实地考察或利用城市交通管理系统的数据进行收集。
依据这些数据,可以设置 Vissim 的基本参数,例如车流量、车速、车辆延误等。
2.模型建立使用 Vissim 建立交叉口的仿真模型。
这个模型应包括所有可能的车道、进出口、交通信号等元素。
同时,需要根据前期准备的交通流量数据,设定各个方向的车流量。
3.信号控制方案在 Vissim 中,可以设定不同的信号控制方案进行模拟。
例如,可以设定固定的信号灯切换时间,或者采用自适应的信号控制方式,如绿波带控制。
4.优化方案根据仿真的结果,对信号控制方案进行优化。
这可能包括调整信号灯的切换时间,改变车道布局,增设或者减少车道等。
5.仿真评估对优化后的方案进行再次仿真,并对仿真结果进行评估。
评估的指标可以包括交通流量、行程时间、延误以及安全性等。
二、评价评价一个交叉口的信号优化方案是否成功,需要考虑以下几个关键因素:1.交通流量:优化后的方案是否显著提高了交叉口的交通流量?是否减少了交通拥堵?2.行程时间:优化后的方案是否减少了车辆的行程时间?这对于提高道路使用效率非常重要。
3.延误:优化后的方案是否减少了车辆的延误?延误的减少可以帮助提高道路的效率。
4.安全性:优化后的方案是否提高了交叉口的安全性?这需要从仿真结果中进行分析和判断。
此外,对于 Vissim 这种仿真软件,还需要注意以下几点:1.Vissim 的仿真结果虽然具有一定的参考价值,但并不能完全代表真实的交通情况。
基于VISSIM的复杂交叉口交通评价研究作者:刘思成梁露来源:《科学导报·学术》2019年第28期摘要:随着城市的发展,成都的机动车保有量近年来呈指数增长的趋势,随之带来的交通拥堵也成为了迫在眉睫的问题。
基于该背景下,利用交通工程学的知识体系做交通调查,运用vissim微观交通仿真软件,以成都市红光大道与红高路辅路交叉路口为例进行交通仿真建模与交通评价。
关键词:交通拥堵;vissim;交叉口;交通仿真建模;交通评价1引言随着成都私家车的不断增长,成都的交通压力越来越大,道路拥挤问题日益严重,而这些拥挤阻塞突出表现在道路平面交叉路口处。
而交通仿真可以清晰的辅助分析预测交通堵塞的地段和原因,对城市规划、交通工程、和交通管理的有关方案与决策能够提供较为科学的数据支持。
2VISSIM软件简介PTV-VISSIM 是一种微观的、基于时间间隔和驾驶行为的仿真建模工具,用以城市交通和公共交通运行的交通建模。
它可以分析各种交通条件下,如车道设置、交通构成、交通信号、公交站点等,城市交通和公共交通的运行状况,是评价交通工程设计和城市规划方案的有效工具。
3交叉口基本情况本文研究的交叉口涉及红光大道与红高路辅路两条城市道路。
其中红光大道车流量大,路段中为双向8车道,在靠近交叉口处拓宽出了一个直行车道。
红高路辅路的车流量虽不及红光大道,但此路段上游方向有一下穿隧道,分合流点分布较普通路段复杂。
西进口是双向两车道,道路标志标线模糊,机非混行严重,交通组织较混乱。
红光大道和红高路辅路均具有左转待行、人行道和非机动车道,也在冲突区还设有停车让行标志牌。
此外,本交叉口还设置有行人安全岛和行人过街天桥,保障行人安全过街。
4交通量调查4.1交通量调查根据《交通调查》相关原理和要求,一个交叉口的交通量调查的有效数据来源于工作日和非工作日的高峰小时流量。
在排除天气影响和交通管制等外部因素影响外,把工作日与非工作日调查的高峰小时流量进行数据加权处理,得到交叉口的原始高峰交通量数据。
基于VISSIM城市交叉口交通拥挤优化方案评价摘要:中国的大城市尤其是特大城市正面临日益严峻的交通拥挤问题,城市交通问题现已成为影响城市功能正常发挥和城市可持续发展的一个全局性问题,也是需要亟待解决的城市问题之一。
本文针对两类解决黑龙江省政府交叉口交通拥挤疏解方案进行分析评价。
通过VISSIM微观交通流仿真软件对两类方案进行仿真模拟,通过对方案仿真数据进行评价,并提出合理化建议。
关键词:交通拥挤,交叉口优化,VISSIM仿真Abstract: China’s big cities especia lly mega cities are faced with the serious problem of heavy traffic, the urban transportation problem has become affect the city function normal play and the sustainable development of the city a global problem, but also need to be urgently addressed one of the urban problems. This article in view of the two kinds of solving the traffic congestion in heilongjiang province government intersection analysis to relief scheme evaluation. Through the VISSIM microscopic traffic flow simulation software to two kinds of schemes simulation, through the simulation data plan evaluation, and put forward rational suggestions.Key Words: traffic congestion, intersection optimization, VISSIM simulation 在我国大中城市中每天都会发生不同程度的交通拥挤,或是由于道路交通流量超过道路交通通行能力引起,或是由于交通事故、突发交通事件等所引起。
基于VISSIM仿真的城市信号交叉口禁左通行控制摘要随着城市交通日益拥挤,禁左在各大城市都得到推广,但禁左效果却参差不齐。
因此本文对交叉口禁左通行控制进行系统性的研究,为信号交叉口实施禁左,提供理论基础以及研究范例,有利于交叉口禁左的有效实施。
本文总结了国内外在交叉口禁左方面的研究,并分析了交叉口禁左后对减少交叉口冲突、提高路网服务能力的积极意义,并总结了禁左的负面影响。
在对福州实际的禁左交叉口调查之后,总结了禁左通行控制的三种方式,并给出了每一种通行控制措施存在的具体问题和适用条件。
文中针对禁左通行控制造成左转车辆绕行问题提出了等效延误的概念,对交叉口禁左效果进行评价。
在对金洲南路-金祥路交叉口调查后,采用VISSIM仿真软件对交叉口禁左前后进行建模与评价。
在对金洲南路-金祥路实施禁左通行控制进行仿真评价后,还对交叉口拟定不同的交通量对交叉禁左效果进行评价。
关键词:交通控制;信号交叉口;禁左;VISSIM仿真;延误一、前言针对需要进行禁左改造的交叉口进行交叉口物理特性调查;交叉口交通量调查;交叉口信号控制调查;速度调查;进口道延误调查;周边路网调查。
根据调查的数据以及路网结构拟定禁左通行控制措施,并利用VISSIM仿真软件进行建模评价。
由仿真得到时间延误以及交叉口禁左前后的行程时间数据,计算出左转车辆的等效延误,从而得到整个交叉口的总延误,对交叉口禁左效益进行评价。
二、交叉口禁左通行控制研究现状随着我国经济与人口的不断增长,城市交通的负荷越来越[1]。
城市交通中,车型繁多,交通组成复杂,在局部道路网络中各道路上的交通流量不平衡现象十分明显,在交叉口内,各流向的交通量也存在极大的差异与波动。
交通流的不均匀性和多样性的特征,造成交叉口的交通流情况愈加复杂。
对于城市交通而言,交叉口是关键,如何改善交叉口的通行能力,减少车辆的延误率,确保城市交通的通畅成为了目前交通研究的热点课题。
目前,国内外已经有很多学者在提高交叉口通行能力及减少交通事故方面进行了大量的探索[2-3]。
012023.07 / Intelligent Technology and Architectural Design 智能技术与建筑设计peak hours. In order to alleviate this problem and to improve trafficefficiency, an optimization method of increasing ground guidance is proposed. VISSIM simulation evaluation is conducted for the ground guided and unguided states of the roundabout of Xueyuan Square respectively. Using average vehicle operation delay time, average vehicle parking delay time, average vehicle parking times, and queue length as evaluation indicators, the traffic conditions with and without ground guidance during early peak hours are analyzed and compared. The evaluation results show that ground guidance can effectively reduce conflict points, make the traffic flow of the roundabout more orderly, and improve vehicle operation efficiency Key words VISSIM; ground guide; roundabout; interlaced flow area; guided traffic环形交通一直是我国早期交通设计中常采用的形式,环岛式组织形式在一定的交通量下可以提高通行效率,但随着城市经济发展,车辆保有量持续增长,现有的环形交通组织方式已经无法满足交通需求[1]。
基于VISSIM仿真的环形交叉口优化研究江苏南京,210000摘要:本文针对黄山市前元路环形交叉口现状日益突出的交通问题,提出三种具体的优化研究方案,并利用微观仿真软件VISSIM进行建模分析。
最终对比各个方案的数据指标,按实际需求推荐较优方案。
关键词:环形交叉口;VISSIM交通仿真;交通工程;渠化改造0引言环形交叉口不同于普通交叉口的特点是常通过设置绿化中心岛来引导进入交叉口的车辆以同一方向绕岛行驶,这种平面交叉形式俗称转盘或环岛。
相对于其他类型平面交叉口,优点其一是交通流线相对简单,只存在分、合流点和交织点,并无冲突点,较为安全,无需在交叉口内设置过多交安设施,有利于车流的连续性;二是在面对多路交叉或畸形交叉,环形交叉口不需信号灯管制,更适合应对此类纷繁情况;三是环形交叉口内部空间可设置绿化以美化城市或建设城市标志性景观。
环形交叉口引入中国后,各地进行大规模建设环岛,一些问题也日益突出。
一是中心岛占地面积较大,通过车辆的行程距离有所增长,不利于车辆的快速通过;二是随着我国机动车保有量的逐步提升,城市交通流量剧增,许多环形交叉口无法承受大流量的冲击,车辆进出环岛变道困难,造成常态交通拥堵;三是环形交叉口对非机动车管控较弱,导致机动车和非机动车冲突较大,极易发生事故,影响交叉口通行效率。
本文以黄山市前元路环形交叉口为例,以减少交通冲突、提高通行效率为主要出发点,提出优化方案,运用VISSIM仿真软件对现状和方案进行仿真模拟及方案对比评价,确定出推荐方案。
1交叉口概况1.1交叉口及周边环境前元路环岛位于黄山市老城区,是由两条干路(前元南路、长干路)和一条支路(上塘路)相交形成的五路交叉口。
周边有黄山市公安局、黄山市邮政局、中国人民银行等企事业单位以及大量居住区和部分沿街商业,行人和非机动车流量大,是黄山市老城区一个重要节点。
交叉口中心岛直径约为35m,除前元南路(北段)为双向四车道,设有独立的非机动车道外;上塘路、长干路和前元路(南段)均为双向二车道,且机非混行,交叉口现状渠化见图1。
内蒙古工业大学学报J O U R N A LO FI N N E R MO N G O L I A 第38卷 第1期U N I V E R S I T Y O FT E C HN O L O G YV o l .38N o .12019文章编号:1001-5167(2019)01-0059-08收稿日期:2018-12-07基金项目:中央高校基金科研业务费资助项目(300102218401)作者简介:黄翔月(1998-),女,在读硕士研究生,研究方向:交通规划等. *通讯作者:马书红(1975-),女,副教授,博士,研究方向:交通规划㊁交通经济等.基于V I S S I M 的交叉口信控环岛交通渠化及评价研究黄翔月,马书红*(长安大学公路学院,陕西西安710064)摘要:城市内部的旅游景区带㊁大学城㊁商业中心带等客流集散点由于流量大容易堵塞,采取不同的渠化措施㊁并对该类交叉口配时进行优化可提高交叉路口的通行能力.扬州文昌阁是扬州市的府学建筑,因其所处交叉口环岛毗邻高校㊁历史遗迹以及商业活动区,高峰时段常发交通拥堵.为此,对汶河路-文昌路交叉口交通状况进行严谨分析,提出了渠化改进方案,利用交通仿真软件V I S S I M 和S y n c h r o 对方案进行对比评价得知:环岛渠化方案将交叉口的最大排队长度缩至52.51m ,使路口总体平均延误从59.84s 减少至29.44s ,路口停车总次数减少了71.8%,大幅度的提高了道路的利用率.其研究方法和手段可以为该类问题的解决提供经验.关键词:V I S S I M 仿真;交叉口;信控环岛;交通渠化中图分类号:U 491 文献标识码:A城市平面交叉口是车流直行㊁转弯分流的交通枢纽.优化㊁改进平面交叉口的渠化方式和信号控制,可以在一定程度上提高相交道路通行能力,减少冲突点数,做好交叉口的渠化和信号控制是城市道路交通规划的重要环节[1-2].针对城市平面交叉口优化,有多种方法,例如以交通效率和P M 2.5排放指标为多重目标,建立改进A R R B 法下的信号控制优化模型[3],以及基于改进元胞传输模型的交叉口信号配时优化[4].国内很多学者采用微观交通仿真软件解决,例如盖春英[5]阐述了微观交通仿真软件V I S S I M 的功能和科学性,并将该系统用于道路交通组织改进;G o m e s [6]在2004年使用V I S S I M 软件进行程序编码,能够用于解决拥挤的高速路口交通状况.确定交通拥挤的瓶颈点,并进行校正.目前V I S S I M 被广泛的应用于城市交通状况仿真,例如城市交叉口的优化㊁城中村交通系统改善㊁城市道路养护施工区域周围交通优化等[7-9].本文针对文昌阁交叉口在高峰时段车流往来频繁的现实问题,为了使拥堵路段能得到有效治理,首先通过实地调查收集该路口交通量等数据,应用V I S S I M 优化交叉口的交通组织,其次对优化的方案进行对比评价,最后得到了一定程度上能缓解拥堵的组织方案.此研究内容对于古建筑周边交通状况优化具有参考作用,所使用的优化以及评估方法对文昌阁交叉口实际交通状况的优化有指导意义,对改进流程作了详细描述,以期为国内类似工况提供参考.1 交叉口交通渠化现状和评价1.1 交叉口位置图1 文昌阁位置F i g .1 L o c a t i o no fW e n c h a n gpa v i l i o n 扬州市地标性建筑 文昌阁,位于江苏省扬州市汶河路与文昌路交界处(图1).文昌阁,建于明代万历十三年(1585年),占地216m 2.汶河路㊁文昌路为市区内重要干道,由于位处旅游景区㊁高峰时段持续时间长,自行车㊁机动车流量都很大,其所在的交叉口常发生交通拥堵.对交叉口改进有以下几点必要性:文昌阁周边高校聚集㊁历史古遗迹众多,并且处于商圈中,商业活动频繁.高密度的人流量极易导致交通拥堵;扬州市政府㊁地区政府都在文昌中路上,其交通秩序直接影响政府的公众形象,交通混乱会导致政府勤务出行困难㊁政府公信力下降;文昌路的东㊁西端分别是扬州市汽运站与扬州火车站,兼有客流集散点的作用.为了避免大流量下产生的交通混乱,需要重新进行交通组织设计.1.2 现状交叉口渠化图2 文昌阁现状渠化F i g .2 C h a n n e l i z a t i o no f t h e p r e s e n t s i t u a t i o no fW e n c h a n gpa v i l i o n 交叉口现为无控环岛组织方式,文昌阁作为保护建筑置于长轴内径为11.5m 的中央岛上,由于缺失信号控制的指挥,容易造成驾驶者在停车线前犹豫不决,从而使路口㊁交织段拥堵.四条入口道的单条车道横断面均为3.6m ,西㊁北进口道两侧自行车道宽5m ,东㊁南进口自行车道分别宽3m ㊁3.5m.各进口处均设有行人过街横道㊁限速等标志标线.图2为文昌阁现状渠化,汶河南路是双向双车道,进环车道为1条专左与1条直右;汶河北路共6条机动车道,进环渠化包括1条直行㊁专左与专右各1条;文昌中路东㊁西进口渠化与北进口相同.各进口间设有供乘客上下的出租车临时停靠站.1.3 交叉口交通量调查为了确保调查的准确性,统计的单位时间间隔为5m i n,此次调查分为4组,每组3人轮流统计三个进口㊁连续观测1h (18:00-19:00).本次调查将各种车型乘以换算系数换为标准小汽车车辆数.通过调06内蒙古工业大学学报2019年查和计算得到交叉口各进口道的交通量如表1所示.表1 汶河路 文昌中路交叉口交通量T a b .1 T r a f f i c v o l u m e a tW e n h e -W e n c h a n g m i d d l e r o a d i n t e r s e c t i o n 进口机动车(pc u /h )左直右合计东进口76724701083西进口5903376451075南进口2171002771821北进口5644457915841.4 交叉口现状运行效率评价图3 文昌阁V I S S I M 现状路网仿真F i g.3 C u r r e n t s i m u l a t i o no f r o a dn e t w o r ko fV I S S I M 结合实地调研结果,运用交通仿真软件V I S S I M 进行数值模拟.此次仿真模拟时间为0-3600s ,统计开始时间为300s,结束为3000s ,统计间隔为100s .冲突区域为局部路段先行.从仿真结果(改进前)可知,初期交通组织有序,随着流量增多,首先表现为西进口排队,随后南进口与环岛交织区段开始拥堵;观察发现,右转车辆让行情况较少,呈现良好的交通秩序.表2为西㊁南进口与总路网现状仿真指标结果.由表知,无控环岛总延误为59.84s ,西进口最大排队长度达到57.20m.解决冲突的要点是疏通西㊁南进口道的物理瓶颈路段以及直行㊁左转的车辆通行.表2 现状交叉口仿真评价T a b .2 S i m u l a t i o ne v a l u a t i o no f c u r r e n t i n t e r s e c t i o n仿真位置评价指标停车次数/次平均延误/m 服务水平最大排队长度/m东进口2.1344.461.1857.20西进口3.6172.760.9557.20南进口3.4064.131.0138.17北进口2.6558.010.8750.62行车路网2.9559.841.0057.202 W e b s t e r 法的配时原理W e b s t e r 法是以车辆延误时间最小为目标来计算信号配时的一种方法,其核心内容是车辆延误和最佳周期时长的计算,其作为仿真软件如S yn c h r o 的配时原理而广泛应用.16第1期黄翔月等 基于V I S S I M 的交叉口信控环岛交通渠化及评价研究(1)首先确定各相位关键流量值q1~q4及流率比y1~y4.理想条件下,S T取1650v e h/h:y=q ST(1)Y=ðn i=1y i(2)式中:q i-各进口流量;S T-进口饱和流量.(2)总损失时间L计算.总损失为四个进口车辆的损失时间之和:L=ð(l+I-A)(3)式中:其中l为前损失时间;I-绿灯间隔时间,等于黄灯和全红总时长;A-黄灯时长.(3)确定信号周期时长.对于通勤时段易发生流量波动的大型交叉口,为了克服交叉口通行能力不足,以饱和度为限制确定时长,得实用周期公式:G p=L1-Y/P H Y㊃væèçöø÷c(4)为使计算值更贴合实际,高峰小时流量系数P H F取5m i n为计量单位.(4)各相位绿灯显示时间g E根据下式计算,算毕需调整信号灯总时长至与实用周期时长相等:g E,i=(C-L)ˑy i Y(5)(5)过街时间检验.结合公式(5),对存在转向车辆的相位,为保证行人安全过街,进行绿灯最小时长检验:g m i n=7+L p Vp-I i<g E,i(6)式中:V p行人步速,单位为m/s;L p表示斑马线的长度,单位是m.3交叉口改进方案本文提出了两个交叉口改进方案:信控环岛与平面交叉口渠化方案.由仿真软件S y n c h r o基于W e b s t e r法对其进行配时,并分别针对上述两个方案采用V I S S I M仿真软件进行效果评价.3.1信控环岛渠化方案(方案1)信控渠化方案给予每个方向两个信号灯头:分别控制前往对向车道㊁逆时针绕岛左转的车辆以及本象限内右转的车辆,内环与路侧增设的信号灯均采用立柱式.环岛配时后为四个相位,分两个控制链进行, 1~4分别对应5~8,每两组表示一个相位.1㊁5代表南北直行和环岛车辆,2㊁6表示南北右转;以此类推,3㊁7与4㊁8分别代表东西直行和右转车辆(图4).保护型相位对应流量大的转向,许可型相位对应流量小的转向.采用S y n c h r o软件对交叉口的信号配时进行仿真优化,得到最佳信号配时方案,如图5所示( 环左 指的是环岛里的配时).配时后周期长110s,黄灯时长3s.设立信号灯后彻底消除了环岛的 锁死 .南北入口提前东西车辆进入R i n g1 R i n g 2图4方案1增设信控后的环岛相位F i g.4 R o u n d a b o u t p h a s e a f t e r a d d i n gs i g n a l c o n t r o l o f s c h e m e1环岛,形成了时差,避免环岛在通行时间内超负荷工作.26内蒙古工业大学学报2019年应用S yn c h r o 软件优化得到的信号配时结果,并采用V I S S I M 软件对方案1的运行效率进行评价.图5 方案1V I S S I M 交叉口的信号配时F i g .5 S i g n a l t i m i n g atV I S S I Mi n t e r s e c t i o no f s c h e m e 13.2 平面交叉口渠化方案(方案2)平交道口方案在实地实施时要拓宽中央分隔带的宽度,使双向直行车道之间留有一定的间隔,防止车辆直行过程中可能碰触到文昌阁环形水泥高台,对道路断面宽度的要求更高,需要拆除两侧一部分绿化带.图6为方案2在S yn c h r o 中交通渠化的仿真,改进后的交叉口东㊁西㊁南进口渠化保持现状方案渠化;北进口拓宽1条车道供左转车通行,右转车辆伴随直行相位放行.图6 方案2S yn c h r o 的仿真结果F i g .6 S yn c h r o s s i m u l a t i o n r e s u l t s o f s c h e m e 2 图7是应用S y n c h r o 软件优化得到的配时结果,由图知周期总长80s ,各进口黄灯时长均为3s .为了避免路口车辆流线交叉,南㊁北施行同步放行,东㊁西同步放行.为实现西进口的高效通行,延长其绿灯时长至38s .自东向西的左转与对向直行车辆存在冲突,应适当加长直行绿灯时间提前清空车道排队车辆.配时后用V I S S I M 评价路网运行效率.36第1期黄翔月等 基于V I S S I M 的交叉口信控环岛交通渠化及评价研究图7 方案2V I S S I M 交叉口的信号配时F i g .7 S i g n a l t i m i n g atV I S S I Mi n t e r s e c t i o no f s c h e m e 24 现状方案和优化方案对比分析对现状方案和2个改进方案进行交通仿真,得到各自仿真结果,现从具体路口优化结果对比现状方案和2个改进方案的各项指标,并进行结果分析.4.1 最大排队长度对比分析从单个进口来看,方案1表现更突出,方案2在文昌路段的两个进口排队现象加剧.图8为停车线后车队最大排队长度,方案1使东㊁西㊁南㊁北四个进口排队长度减少了8.2%㊁55.3%㊁19.8%㊁28.3%.方案2将汶河路的南㊁北进口排队长度缩减了10.4%㊁14.9%.从总路网来看,渠化方案1将现状方案排队长度缩短了5m ,大幅度缓解了西进口的拥堵现象.图8 最大排队长度对比F i g .8 C o m p a r i s o no fm a x i m u m q u e u e l e n gth 图9 停车次数对比F i g .9 C o m p a r i s o no f p a r k i n g ti m e s 4.2 停车次数对比分析图9为60m i n 内车辆停车次数对比.由图9可知,两种渠化方式都可以减少制动次数,其中方案1优于方案2,将来自四个路口的车辆停车次数相比现状方案减少了56.0%㊁92.2%㊁91.8%㊁77.0%.从46内蒙古工业大学学报2019年仿真后的路网停车次数来看,现状方案车辆平均需驻停2.95次,改进后的方案1㊁方案2将停车次数减少了72.9%㊁42.7%.4.3 车辆平均延误对比分析图10为车辆平均延误对比.两个方案对文昌中路路段的改进明显,现状方案西进口的最大延误达到72.76s ,方案1将其减少了近65%.方案1将西㊁北进口延误分别降低了61.9%㊁62.2%,方案2将东㊁南进口延误分别降低了50.7%㊁71.8%;从总路网来看,方案1对延误改善更明显.4.4 道路服务水平对比分析图11为服务水平值对比.从图11可以看出,现状方案最大V /C 比达到0.98,处于过饱和状态,此时交通拥堵㊁高峰时段易发生交通事故.方案2优于方案1,使四个进口的饱和度相比现状方案分别降低了22.1%㊁30.0%㊁20.7%㊁40.0%.总体来看,两个方案均将服务水平控制在1.0之下,使交通流处于稳定流状态.整体路网来看,方案2 平面交叉口渠化可以促进车辆更迅速驶离路口.图10 车辆平均延误对比F i g .10 C o m p a r i s o no f a v e r a g e v e h i c l e d e l ay图11 服务水平值对比F i g .11 C o m pa r i s o no f s e r v i c e l e v e l s v a l u e 5 结语利用交通仿真软件V I S S I M 比对现状方案和2个改进方案,可以得出以下结论:(1)信控环岛方案将延误大小控制在21.65s 左右,对高峰时段交通量容错率更小.(2)设置信控后四个进口排队长度都有所缩减,方案1全面地缓解了车辆排队问题.(3)信控环岛方案大幅减少了每个进口的停车次数,平均停车次数为现状方案的27.1%.(4)平交道口在服务水平上表现更优,路网V /C 为0.67,将交通流保持在稳定流状态.信控环岛渠化与平交道口相比较,前者不会构成冲突点且汇流㊁合流点较少,避免了正面冲突,从而减少了事故发生的可能性.且方案2的渠化需要足够的道路条件作为基建基础,改进后来往交通容易使文物遭受损毁.采用信控环岛后,任何一个方向而来的交通流量进入环岛后,均需以环岛的中心圈以单一方向按照交通灯指示旋转行驶,直至转向所需的行驶方向而离开.在多个指标下信控方案表现更佳,因此对于文昌阁交叉口,采用信控环岛的组织形式更加合理.参考文献:[1] 陈雅良,温朝晖,周浩然,等.基于F l o yd 算法对交通流最优路径选择的研究[J ].佳木斯大学学报(自然科学版),2016,34(6):917~919,942.56第1期黄翔月等 基于V I S S I M 的交叉口信控环岛交通渠化及评价研究66内蒙古工业大学学报2019年[2]侯文英,刘宏伟.基于V I S S I M的交叉口交通优化研究[J].内蒙古科技大学学报,2018,37(2):197~200.[3]吴颢,焦钰博,姚双双,等.改进A R R B法下考虑P M2.5排放的交叉口多目标信号控制优化[J].综合运输,2018,40(6):57~63.[4]邹娟,刘斌.基于改进元胞传输模型的交叉口信号配时优化[J].自动化与仪表,2018,33(7):79~83.[5]盖春英.V I S S I M微观仿真系统及在道路交通中的应用[J].公路,2005,50(8):118~121.[6] T S S.A I M S U N6.0M i c r o s i m u l a t o rU s e r sM a n n u a l.T r a n s p o r t a t i o nS i m u l a t i o n,2007.[7]郭晓程.平面信号交叉口设计优化方法研究[D].西安:长安大学,2006.[8]王小凡.基于V I S S I M的交叉口交通优化及评价研究[J].技术与市场,2019,26(1):43~45.[9]彭劲稳,王京元,庄正勇.基于V I S S I M的城中村交通系统改善实证分析[J].交通科技与经济,2019,21(1):43~47,80.T h e I n f l u e n c e o fC a n a l i z a t i o n f o r mo nT r a f f i cC a p a c i t yo fU r b a nS c e n i c S p o t s i nP e a kP e r i o dHU A N G X i a n g-y u e,MAS h u-h o n g(S c h o o l o f H i g h w a y,C h a n g a nU n i v e r s i t y,X i a n710064,C h i n a)A b s t r a c t:P l a c e sw i t h l a r g e p a s s e n g e r f l o ws u c ha s s c e n i c s p o t s,u n i v e r s i t y t o w n s a n dc o mm e r c i a l c e n t e r s i n c i t i e sa r ee a s y t ob eb l o c k e d.T a k i n g d i f f e r e n t c h a n n e l i z a t i o n m e a s u r e sa n do p t i m i z i n g t h e t i m i n g o f s u c h i n t e r s e c t i o n s c a n i m p r o v e t h e t r a f f i c c a p a c i t y o f i n t e r s e c t i o n s.T r a f f i c j a m s o f t e nh a p p e n a tW e n c h a n g P a v i l i o n i nY a n g z h o ub e c a u s e t h e r o u n d a b o u t t h e r e i sa d j a c e n t t oc o l l e g e sa n du n i v e r s i-t i e s,h i s t o r i c a l s i t e s a n d c o mm e r c i a l z o n e s.T h i s p a p e rm a k e s a r i g o r o u s a n a l y s i s o f t h e t r a f f i c s i t u a t i o n a r o u n d W e n h eR o a d-W e n c h a n g R o a d i n t e r s e c t i o n,p u t s f o r w a r dt h e i m p r o v e m e n t s c h e m e f o r c h a n-n e l i z a t i o n,a n d c o m p a r e s a n d e v a l u a t e s t h e s c h e m e b y u s i n g s i m u l a t i o n s o f t w a r eV I S S I Ma n dS y n c h r o.I t i s f o u n d t h a t t h em a x i m u m q u e u e l e n g t ho f t h e r o u n d a b o u tw a s r e d u c e dt o52.51m,t h ea v e r a g e p a r k i n g d e l a y w a s r e d u c e d f r o m59.84s t o29.44s,a n d t h e t o t a l n u m b e r o f p a r k i n g a t t h e r o u n d a b o u t w a s r e d u c e db y71.8%.T h e u t i l i z a t i o n r a t e o f r o a d sw a s g r e a t l y i m p r o v e d.T h e r e s e a r c hm e t h o d s a n d m e a n s c a n p r o v i d e r e f e r e n c e f o r s o l v i n g s u c h p r o b l e m s.K e y w o r d s:V I S S I Ms i m u l a t i o n;i n t e r s e c t i o n;s i g n a l c o n t r o l r o u n d a b o u t;t r a f f i c c h a n n e l i z a t i o n。