基于VISSIM千山—园林路交叉口微观仿真研究

张世豪，王玉杰，任海鹏(辽宁科技大学土木工程学院)

基于VISSIM千山—园林路交叉口微观仿真研究

张世豪，王玉杰，任海鹏
(辽宁科技大学土木工程学院)

摘要:通过对鞍山市千山—园林路交叉口实际调查得到交通数据，分析其交叉路口的交通现状和面临的问题，利用Vissim进行交通模拟仿真，通过导入底图、创建路段和连接，输入交通量，进行信号配时，进行仿真试验，通过分析仿真数据，下一步可以评价交叉口的通行能力、行车延误、排队长度等交通指标，对千山－园林路交叉口的交通设计方案提出合理化建议，有助于缓解城市信号交叉口行车拥堵，提高服务水平。

关键词:VISSIM;交叉口;交通流;仿真

中图分类号:U491

文献标识码:C

文章编号:1008－3383(2015) 04－0006－02

Microscopic Simulation Research of Qianshan－yuanlin Road intersection based on VISSIM

ZHANG Shi－hao，WANG Yu－jie，REN Hai－peng
(College of civil engineering，University of Science and Technology Liaoning)

Abstract:Traffic survey data is obtained by surveying on Qianshan－yuanlin road intersection．Situation and questions is Analyzed．Traffic simulation is executed based on VISSIM．Simulation test is run after importing a base map，creating links and connections，setting up traffic flow and signal distribution．The capacity of the intersection，traffic delays，queue length and other traffic indicators can be evaluated by simulation test．Rationalization proposals on traffic design of Qianshanyuanlin road can be Proposed．Traffic congestion in urban signalized intersections can be eased．Service levels can be improved．

Key words:VISSIM; intersection; Traffic flow;Simulation

近年来，我国机动车保有量迅速增加，交通建设实施滞后和管理不完善致使城市交叉口拥堵现象越来越严重，从而影响到整个城市路网的运行和人们的出行。车辆在交叉口处分流，合流，冲突点多，运行较为复杂，因此做好平面信号交叉口的管理工作有着重要的意义。

随着计算机技术的发展，仿真技术能够模拟各种道路交通的运行情况，并输出交通评价参数，越来越多的应用到交通问题的分析和管理中来。

1　VISSIM

简介

VISSIM为德国PTV公司开发的微观交通流仿真软件系统，用于交通系统的各种运行分析。该软件系统能分析在车道类型、交通组成、交通信号控制、停让控制等众多条件下的交通运行情况，具有分析、评价、优化交通网络、设计方案比较等功能，是分析许多交通问题的有效工具。

VISSIM采用的核心模型是Wiedemann于1974年建立的生理－心理驾驶行为模型。该模型的基本思路是一旦后车驾驶员认为他与前车之间的距离小于其心理(安全)距离时，后车驾驶员开始减速。由于后车驾驶员无法准确判断前车车速，后车车速会在一段时间内低于前车车速，直到前后车间的距离达到另一个心理(安全)距离时，后车驾驶员开始缓慢地加速，由此周而复始，形成一个加速、减速的迭代过程。

VISSIM提供了非常友好的图形化界面，可以用2D和3D动画向用户直观显示车辆运动，可以将自定义三维模型导入VISSIM，还可以将运行过程录制成电影文件。在运行过程中，可以用不同颜色动态显示出路段的密度或运行速度以及车辆的换车道、制动、排队情况，从而直观的看出路段的拥堵情况。

2　数据调查

鞍山市千山－园林路交叉口是鞍山市路网中的一个重要节点，向东为高新技术开发区和千山著名风景区，向西连接五一路立交桥，南侧为二一九公园，北侧有医院、学校、酒店等，车流量较大，交通拥堵现象严重，尤其是早晚高峰时间段内。通过对高峰时间和平峰时间的调查，得到交通流量调查表1和表2，信号灯周期表3。见表1，表2，表3。

表1　平峰车流量调查表(14∶00～15∶00)

续表1　

表2　高峰车流量调查表(7∶00～8∶00)

表3　信号灯周期表

通过调查，早晚高峰时段车流量大，交叉口现象比较，而东西方向车流量拥堵更为严重，直行的车流量较大，需要两到三个信号周期才能通过。

3　仿真试验

首先创建底图，利用CAD绘制交叉口现状图，导入VISSIM软件中，然后添加路段，寻找进出交叉口的所有道路，确定道路上的车道数，每条道路表示为一个路段，在各车道连接部分用连接器连接。建立好的交叉口如图1。

图1　交叉口车道布置图

交通构成中，每种车辆类型都可以定义目标车速的随机分布，设置的目标期望车速为35～55 km/h。在某一时间间隔内，车辆进入路段的规律服从泊松分布，若定义的输入交通流量超过了路段的通行能力，车辆将在路网外部“堆积”，根据调查的数据依次在个路段上输入交通量。在Vissim中，信号控制交叉口的设置需先进行信号参数设置，在弹出“Signal Control”界面设置信号的相位、周期、绿灯时间，之后是信号灯的安放及设置，在各进口道相应位置安放信号灯，通过以上设置，就可以进行仿真模拟了，根据调查资料和参数设置进行仿真模拟的图示如图2。

图2　千山—园林路交叉口仿真示意图

通过对鞍山市千山－园林路交叉口的交通模拟可以使我们更加真实直观的对该交叉口进行分析。我们也可以对交通口红绿灯相位和配时做一些相应的调整，进一步的观察调整后的结果，根据仿真结果再进行优化。在不断地进行调整优化后使此处交通的拥堵程度得到明显的改善。

4　结论

随着计算机技术的高速发展，交通仿真技术越来越多的应用于交通问题的分析。VISSIM软件在不断地走向完善，通过交通仿真软件系统能够分析诸如车道特性、交通组成、交通信号灯等约束条件下交通运输情况，不仅能够对交通基础设施实时运行情况进行交通模拟，而且还可以用文件的方式输出各种交通评价参数，如行程时间、排队长度等。交通仿真模拟系统软件已成为分析和评估交通基础设施中各种方案的交通适应性情况的重要工具。实践证明，VISSIM仿真软件在平面交叉口的应用具有良好的操作性和可靠性，对交通方案的优化和改善具有重要作用。

参考文献:

［1］刘运通，石建军，熊辉．交通系统仿真技术［M］．人民交通出版社，2002．

［2］王玉鹏．基于VISSIM仿真的交叉口延误分析［J］．中国市政工程，2006，(2) : 85－87．

［3］李林，徐建闽．VISSIM在信号交叉口优化中的应用［J］．现代交通科技，2009，6，(5) : 62－64．

［4］易璐，李志强．TransCAD－VISSIM在交通影响分析中的应用［J］．科学技术与工程．2009，9(23) : 7066－7075．

作者简介:张世豪(1993－)，男，河南南阳人，本科学生，研究方向:交通土建。

收稿日期:2014－03－06