西安市典型交叉口交通仿真及改善分析

张晓瑞 马靓

摘 要：为解决西安市育才路-翠华路-兴善寺东街短连线交叉口的早高峰拥堵问题，文章对该交叉口进行交通调查，获得道路、交通流等数据，利用vissim进行仿真分析，提出信号配时的优化方案。通过仿真验证和对比分析表明，优化后的信号配时方案对交叉口的通行能力有较好的提升。

关键词：交叉口;VISSIM仿真;信号配时;出行时间

Abstract： In order to solve the problem of early peak congestion at the intersection of Yucai Road-Cuihua Road-Xingshan Temple East Street in Xi'an， this paper investigates the traffic at the intersection， obtains the data of road and traffic flow， carries on the simulation analysis by using vissim， and puts forward the optimization scheme of signal timing. The simulation verification and comparative analysis show that the optimized signal timing scheme can improve the capacity of intersections.

1 引言

由于城市机动车保有量的不断增长和工作日上下班时间的相对统一，城市交通拥堵日益严重。城市道路交叉口是组织各类交通有序运行的控制点，而交叉口的通行能力在很大程度上取决于现有信号配时[1]。对于信号控制方案有一定调整余地的交叉口，其通行能力更富于变化，更能灵活应对非均匀分布的交通流，从而提高交叉口及路网的整体通行能力。

2 技术路线

技术路线如图1所示。

3 现状分析与优化

3.1 交叉口数据采集

在交通调查开始前一周，随机抽取周内2天、周末1天对交叉口的早高峰起止时间进行记录，确定该交叉口的早高峰时段为周内早上7：30-8：30。通过实地调查获得道路几何数据、机动车交通流数据、信号配时数据如表1、表2、表3所示。

3.2 交通流时间空间分析

根据流量数据，从通过交叉口车流量、车辆的车型比例、各进口道流量比例，分析早高峰小时的交通特性[1]。

3.2.1 车流量

3.2.2 车型比例

中小型客车所占的比例最大占97%;其次是大型客车占2%;小型货车占1%，几乎没有中型货车。

3.2.3 进口道流量比例分析

3.2.4 排队长度和停车次数

利用vissim软件对现状进行建模仿真，得到各路段的排队长度和停车次数[2]。

如图5、6所示，翠华路南北向和育才路西向车流的排队长度和停车次数均较高，且翠华路南向（由北向南）车流的最大排队长度和停车次数均高于翠华路北向车流，故在优化信号配时时，应尽可能使得翠华路南北向车流和育才路车流具有更长的通行相位，同时翠华路南向车流的通行相位应高于北向车流。

3.3 信号配时优化

为避免两个交叉口之间的连线路段拥堵，配时优化时应考虑使得该短连线交叉口的进口道绿灯相位小于出口道绿灯相位。

综合上述分析，利用交通流量比不对称的韦伯斯特配时法进行优化[3]，优化后信号配时如表6所示。

4 优化前后仿真对比

鉴于中小型客车流量占比97%及数据的完整性和代表性，下述主要针对中小型客车的排队长度、停车次数和出行时间进行现状-优化方案对比分析。

由图7可知，除翠华路南进口-南进北出和兴善寺东街-南进西出的行程时间有明显增加外，其他进口出行时间均有明显下降。

如图8所示，除翠华路北向的平均排队长度略有增加外，其他路段平均排队长度均有明显下降。

如图9所示，各路段最大排队长度均有明显下降。

由图10可知，各路段的排隊-停车次数均有明显下降。

综上对比可知，优化后的信号配时方案对交叉口通行能力有较好的提升作用。

5 结论

本文对西安市育才路-翠华路-兴善寺东街短连线交叉口进行交通调查，利用vissim建模仿真分析并提出对应的信号配时优化方案，通过仿真验证和对比分析表明，优化后的信号配时方案有效提升了该交叉口的通行能力。本文建议在该交叉口的周内早高峰时段实行优化后的配时方案，以缓解该交叉口的交通拥堵问题。

参考文献

[1] 彭飞.城市道路平面交叉口信号配时优化与仿真研究[D].北京交通大学，2012.

[2] 孙超，徐建闽.基于VISSIM的城市交叉口改善优化研究[J].广东公路交通，2010（03）：15-21.

[3] 何烈云.交通流量比不对称路口信号配时方法的研究[J].公安学刊（浙江警察学院学报），2013（02）：93-95+108.

[4] PTV中国.Vissim 8用户手册.2016.