基于VISSIM验证的扬州瘦西湖隧道交通改善研究

钱品政

摘 要：本文选取扬州瘦西湖隧道及其周边路网作为研究对象，利用仿真软件VISSIM对研究区域进行仿真，验证了改进后的交通受影响区域良好的控制效果。

关键词：隧道;交通影响;VISSIM模拟

中图分类号：U458;U492.8 文献标识码：A

0 引言

随着交通需求的不断增加，城市交通拥堵问题日益严重。具有快速、大容量特点的快速通道承担了城市交通大量的出行，然而快速通道与城市常规路网的拥堵大大削弱了快速通道的功能。因此，在现有的道路基础设施条件下，研究由于快速通道的建设，对交通影响区域及通道上下游交叉口的改造对于缓解交通拥堵具有重要的现实意义。

1 研究背景

本文以瘦西湖隧道为例，对隧道影响范围内的平交交叉口组织优化进行了研究，创新性地利用VISSIM软件[1]，将模拟的交叉口渠化及配时优化加载到现有路网中，实现交通仿真的动态模拟。

扬州瘦西湖隧道建设，对周边路网冲击较大，特别是交叉口渠化和信号配时优化方面。现状存在问题：

（1）沿线交叉口进口道渠化不到位，通行能力不足（史可法路-梅岭路、邗江北路-平山堂路）。

（2）交叉口内部导流标线缺失，车流路权不明确，通行效率较低（扬子江路-四望亭路、瘦西湖路-邗沟路）。

（3）交叉口信号配时不合理，交叉口通行效率较低（扬子江路-平山堂路、杨柳青路-邗江路）。

2 交叉口改善策略之交叉口渠化

道路交叉口渠化是运用各类交通标志、标线、交通岛、隔离带、护栏等相关设施，对各个流向、各个流速、各个运动状态的车流进行引流、分离和规划，使其如水渠内的水流一般沿着限定的方向与轨道，安全有序、互不干扰的运行，实现交通流分离和规范交通流的目标。

在实际应用中，常用方法包括标志标线、交通岛和设置导向车道三种：

（1）交通标志标线。

（2）交通岛。交通岛：按功能可分：①方向岛，又可称为导向岛，通常用于对右转车辆提前右转，改善交通状况，降低车辆间的冲突;②分隔岛：是一种与行驶方向相同的细长型的交通岛，通常用于车辆间的物理隔离，保证车辆各行其道，互不干扰;③中心岛;④安全岛：是一种安装在人行横道上的设施，与人行横道长度一致，常用于交叉口面积较大，道路宽度较大时，行人在过街时可在其中进行等待。

（3）导向车道，将交叉口的各个进口进行划分后的车道即为导向车道。导向车道的设置要求一般会有意识的拓宽进口车道的宽度，增加进口车道的数量来提高运行效率，但需要考虑进口道与出口道导向车道之间的制约关系。路段宽度与导向车道设置关系如表1：

按照相关规范，路段车道的宽度设置通常为3.25～3.75 m，但由于交叉口有着更复杂的交通流特性，为了增加进口导向车道数量一般对各个进口道宽度进行压缩，以便于控制交通流的速度，保证车辆运行稳定，其中直行车道的宽度为2.7～3.0 m，混合专用车道的宽度为3.0 m。

左转专用车道设置，当进口道左转流量占比大于15%时，必须设置左转专用车道。

右转专用车道设置：按照国家标准，若高峰时段单个周期内右转弯车辆超过4辆时，需要设置右转专用车道。通常条件下交通信号对右转车流并无影响，故右转专用车道的设置应当对不同方向的车辆进行隔离。

3 交叉口改善策略之交叉口信号控制方法

信号控制按控制范围可分为：单点交通信号控制;主干路交通信号协调控制;区域交通信号系统控制。用韦伯斯特法计算交叉点的最佳信号配时，并根据实际经验进行调整。韦伯斯特（F·Webster）法是通过延误时间作为信号配时的衡量指标进而求得周期时长最优，其计算公式为：

式中：C0表示最佳信号周期（S）;Y为一个周期内关键流量比的加合。

4 瘦西湖隧道周边交叉口改善实例

拟对影响范围内8个路口进行改造，以邗江路-杨柳青路交叉口为例，对交叉口进行系统拓宽渠化，并优化信号配时，交叉口通行能力由4 881 pcu/h提高到8 333 pcu/h，通行能力提高了70.73%。

4.1 交叉口渠化和配时优化

拟对影响范围内8个路口进行改造，用韦伯斯特法计算交叉点的最佳信号配时，并根据实际经验进行调整。以邗江路-杨柳青路交叉口为例，对交叉口进行系统拓宽渠化，并优化信号配时，交叉口通行能力由4 881 pcu/h提高到8 333 pcu/h，通行能力提高了70.73%。

4.2 其他交通组织策略

结合道路建设，对润扬路-杨柳青路交叉口进行立体化改造;

漕河路-瘦西湖路、扬子江路-杨柳青路交叉口进行精细化设计，增加交叉口内部导流标线，明确交叉口各车道功能，提升运行效率;

漕河路-高桥路交叉口地面段采取信号灯控制，现状无信号灯控制已经无法满足隧道贯通之后的交通通行需求。

4.3 绿波联控

杨柳青路-漕河路（润扬路-扬子江路路段、瘦西湖路-运河路路段）沿线增加配套的智能交通控制设备，同时优化沿线交叉口信号配时，隧道两侧节点组织绿波联控，提升沿线道路通行效率。

（1）信号联控路段1：润扬路-扬子江路路段，共计4处交叉口。

（2）信号联控路段2：瘦西湖路-运河路路段，共计5处交叉口。

5 VISSIM模拟

VISSIM是一种基于时间间隔和驾驶行为的微型模拟建模工具，用于模拟城市交通和公共交通运行。分析城市交通和公共交通在各种交通条件下的运行状况，如车道设置、交通构成、交通信号、公交车站等。它是评估交通工程设计和城市规划方案的有效工具。

在交通模拟之前，需要输入和修改主要交通参数[2]，包括流量数据、路径信息、车辆模型数据、驾驶模型、预期速度分布和其他默认参数。交通数据来自高峰时段道路网络的静态分布结果。车型主要是汽车、出租车、公共汽车和卡车。在道路速度方面，主干道预计车速为40×60公里/小时，二级公路预计车速为30×40公里/小时，使用威德曼74驾驶模型，模拟城市道路上的驾驶行为。

根据评价方法分析，VISSIM输出队列长度、行驶时间和延迟等参数， 模拟了隧道2车道（现状）和隧道2车道（改进网络）方案。模拟结果表明，在1 800～5 400的模拟间隔内，2车道（改善网络）方案的参数，如平均下车延迟、平均停车时间、平均速度和平均停车延迟均小于2车道（现状）方案，2车道（改善网络）方案的交通网络运行更顺畅、更经济。

根据下表，整体车辆延误率分别较非改善网络高出9.4%。路网平均速度分别上升6.9%。证明改善网络运行顺利。

6 结语

事实证明，使用计算机模拟的方法对路网进行改善模擬，不仅可以帮助判断和决策，而且对城市规划联动提供有力的支撑。

参考文献：

[1]Stevanovic A，Martin P T，Stevanovic J.VisSi m-Based Genetic Algorith m Opti mization of Signal Ti mings[J].Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board，2015（2035）：59-68.

[2]VISSIM操作手册3.0版[S].