Vissim交通仿真软件在地铁施工交通影响分析中的应用

林晓辉 LIN Xiao-hui

（1.广东交通职业技术学院，广东 广州 510650；2.华南理工大学，广东 广州 510641）

为缓解城市机动车的交通压力，提高城市居民出行的生活质量，我国各大城市均以不同的速度大力发展城市轨道交通。然而，地铁的施工会对城市交通产生很大的负面影响。地铁站点施工占用大量道路资源，施工区域多在城市中心交通繁忙区，建设周期长，施工期间主城区将面临严峻的考验[1]。如何处理地铁站点施工与城市道路交通矛盾逐渐成为城市交通规划与管理中亟待解决的问题之一。

本文在分析广州6号线长湴地铁站施工期间交通组织状况调查数据的基础上，利用Vissim交通仿真软件建立交通仿真模型，分析长湴地铁站施工期间对周边交通影响情况，并提出缓解交通拥堵的改善方案，并为后续地铁施工制定交通组织方案提供参考。

1 基本思路

解决地铁施工与城市道路交通矛盾的过程，实际上就是对施工期间不同交通疏解方案下道路交通进行模拟仿真和预测，将仿真结果进行比较，从而选取更加适用于实际情况的最优方案。在这个过程中关键的技术问题有两个： （1）交通的模拟和预测，即交通仿真软件的选取； （2）建立一套客观的评价体系，实现对不同情况下的交通状况进行分析和比较[2]。采用的交通仿真软件应该能对区域内各种类型的路口进行面的分析，能够模拟具体的改建方案、车辆路径等，并输出具体的评价指标，如车辆延误时间、排队长度、停车次数等。

本文以广州6号线长湴地铁站的施工工程为例，选取Vissim交通仿真软件对地铁长湴施工期间周边的交通进行模拟和预测，分别分析地铁施工前、现有交通疏解方案、改善方案等三种情况下的车辆延误时间、排队长度、停车次数等评价指标。

2 Vissim交通仿真软件概述

Vissim交通仿真软件[3-7]是一个离散的、随机的、以0.1s为时间步长的微观交通仿真模型。车辆的纵向运动采用了心理——生理跟车模型，横向运动 （车道变换）采用了基于规则 （Rule-based）的算法。驾驶员行为模拟分为保守型和冒险型，车辆沿用用户定义的或从Vissim输人的数据移动。主要应用于城市交通网络 （特别是交叉口）交通运行状况仿真分析，它不但对公交车辆的组成及运行特点作了特别详细的考虑，而且还在交通流组成中考虑了摩托车、自行车及行人等，能较真实地反映和重现实际交通状况，为交通方案的优化和评定提供依据，具有广泛的实用价值。

3 交通数据调查分析

3.1 道路环境调查

长湴地铁站为广州地铁6号线的起点站，位于天源路东升厂公交站附近。天源路原为双向12车道，由于长湴地铁施工占用大量道路资源，使得地铁站附近路段变为双向6车道，使得该处经常出现拥堵现象。本文选取上元岗公交站至东升厂公交站路段为研究对象，全长约为1 327米。具体道路情况如图1所示。

图1 上元岗站至东升厂站路段布局图

3.2 交通量调查

依据上元岗站至东升厂站路段交通流特性，采用人工计数法对该路段早高峰 （8:00-9:00）的交通流量进行调查。具体调查结果如表1、表2所示。

表1 上元岗往东升厂方向早高峰流量统计表单位：辆/h

表2 东升厂往上元岗方向早高峰流量统计表单位：辆/h

4 仿真分析

4.1 仿真建模

利用Vissim仿真软件，对东升厂至上元岗路段的交通流进行仿真所需要的条件包括道路条件和交通条件，其中道路条件包括车道数、车道宽度、车道长度、纵坡度和纵坡长等；交通条件包括交通组成、交通量、车辆基本性能等情况。

（1）道路条件依据东升厂至上元岗路段平面布局图 （如图1所示），长湴地铁附近为双向6车道，其他位置为双向12车道，车道宽约3.25m，其他参数视具体情况设置。

（2）交通条件中的交通量依据实际调查的交通流数据 （如表1、表2）。

（3）车辆的几何尺寸选用Vissim软件中2D或3D模型中的类似车型尺寸和速度根据连升路具体情况设置，如表3所示。

表3 车辆特性参数设置表 单位：m、km/h

依据东升厂至上元岗路段平面布局图 （如图1所示），在Vissim交通仿真软件中分别建立地铁施工前后的仿真模型，依据表3中的车辆特性设置模型中车辆的特性，并将表1、表2相关交通流量数据分别输入到地铁施工前后的模型中，最后得到该路段地铁施工前后的交通仿真模型，如图2、图3所示。

4.2 仿真结果分析

对该路段地铁施工前后的交通状况分别进行模拟仿真，得出各种交通信号控制指标，经整理得出该路段的仿真结果，如表4所示。

表4 东升厂至上元岗路段总体运行效果对比表

仿真结果表明：由于长湴地铁站施工的影响，东升厂至上元岗路段的车辆延误时间增加130%，停车次数增加95%，行程时间增加6.1%。

5 改善方案

由流量调查数据及仿真结果可知，由于长湴地铁站的施工影响，该地段交通拥堵现象特别明显。特别是由东升厂往上元岗方向，由于车流过大，在地铁施工处道路通行能力不足，经常出现车辆拥堵现象。鉴于此，本文提出将地铁施工处的车道划分由原来的每个方向各3车道更改为由东升厂往上元岗方向4车道、由上元岗往东升厂方向2车道。利用Vissim仿真软件重新建模进行仿真，并将仿真结果与现有疏解方案对比，如表5所示。

表5 东升厂至上元岗路段仿真结果对比表

仿真结果表明：改善方案使得东升厂至上元岗路段的交通流平均延误时间降低18.7%，平均停车次数降低26.2%，行程时间降低4.8%，能够有效地缓解长湴地铁站施工处的交通拥堵现状，提高了该路段的通行效率。

6 结束语

运用Vissim微观交通仿真软件，分析长湴地铁施工对周边交通环境的影响指标，提出了缓解交通拥堵的改善方案，有效地提高道路的通行能力，减少了延误时间，改善道路的服务水平，并为后续地铁施工制定交通组织方案提供参考。

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