基于VISSIM软件对高校门口路内停车优化仿真研究

王焱　陆兆钠　黄金龙　左萍萍　缪伟志

摘 要：在高校的门口人流与车流集中，该路段非机动车道路内停车容易产生拥堵的现象，本文以南通理工学院为例获取数据并进行优化研究，在充分遵循公共交通组织和规划设计原则基础上，采用法律法规的手段对路内停车行为进行约束，并用VISSIM软件对该方案进行模拟仿真得出行程时间、延误、排队长队等参数。通过对优化前后的数据分析得到，该方案在同时段同等情况下，汽车在高校门口路段的通过时间最多缩短5.1s，延误最多降低了5.3s，排队长度最多减少了2m，并且减少了停车次数，证明了方案的可行性，为高校门口处的交通优化提供典型的参考案例。

关键词：交通拥堵 仿真优化 路内停车 VISSIM软件

Optimization and Simulation of on road parking in North Gate of school based on VISSIM software

Wang Yan Lu Zhaona Huang Jinlong Zuo Pingping Miao Weizhi

Abstract：At the entrance of colleges and universities， the flow of people and vehicles is concentrated， and parking on non-motorized roads in this section is prone to congestion. This article takes Nantong Institute of Technology as an example to obtain data and conduct optimization research. On the basis of fully following the principles of public transportation organization and planning and design， Laws and regulations are used to restrict on-street parking behavior， and VISSIM software is used to simulate the scheme to obtain parameters such as travel time， delays， and long queues. Through the analysis of the data before and after the optimization， the scheme can shorten the passage time of the car at the entrance of the university by up to 5.1s， the delay by up to 5.3s， the length of the queue by up to 2m， and the number of parking times under the same conditions at the same time. ， Proved the feasibility of the scheme， and provided a typical reference case for traffic optimization at the entrance of colleges and universities.

Key words：traffic congestion; Simulation optimization; On road parking; VISSIM software

1 引言

當前，城市中的停车困难问题越来越凸显，由于停车泊位紧缺，车辆随意停放的情况严重，不仅会影响正常的交通工具运行，还会严重干扰交通秩序，形成交通安全隐患[1]。高校的学生上下课放学的时间固定与上下班高峰期重合，在校门口容易造成交通拥堵的情况发生。何南等人[2-3]以大连交通大学校门口为例对交通组织方式进行优化，并使用Anylogic软件进行仿真，得出同等条件下通行时间缩减13%，但缺少考虑路内停车的问题。盛宇等人[4-5]，对无信号控制T型交叉口进行研究，采用了可接受间隙理论使用Vissim软件进行仿真，提出了在单一车流下理想的通行条件，但是未考虑高校路口与商业街等交通复杂情况。裴亚男[6]以天津市中小学门口为例，设计多种组织优化方式，但是未对高校的情况进行研究。

本文以南通理工学院为例，为了缓解学校北门周边上下学与节假日期间的交通拥堵现象，减少交通延迟，对其交通组织方式进行了优化。通过实地考察，确定了在规划区域内所有建筑物使用情况、路网架构、交通流线的组织和交通量，分析了其运行的特点以及存在的问题。在充分遵循公共交通组织和规划设计原则基础上，取消了路内停车，对重新规划的公共道路进行VISSIM微观仿真，并对其中的仿真和评估数据进行对比，分析优化前的方案与优化后的方案改善的效果。

2 数据收集

2.1 校门口情况分析

南通理工学院门口大量的机动车辆占据了包括非机动车行横道、人行道和街区等的白色道路交通空间，存在着安全隐患问题和交通隐患。并且当学生放学后在学校北门打车时，司机在非机动车道路上的停车行为很容易加剧交通拥堵等一系列交通问题。这种综合性交通结构造成放学后与节假日的高峰时段学校北门门口道路的交通量具有较大的高强度，形成了众多公共交通出行方式为主体的一条混合性复杂的交通线路。这种交通线路若不加以有效管理，会严重降低学校北门道路上的通行速度和效率，影响到学校周边各类交通流的正常运行。

2.2 实地数据采集

学校北门的无信号控制T型交叉口交通拥堵主要发生在车流量和人流量的高峰时期，而本校人流量高峰时间为放学时间段，所以本文数据采集时间为周五下午五点后，数据收集时间为一小时，收集时间周期内交叉路口行车数量以及放学后出校过街学生人数，用于定量研究，分析交通拥堵原因，同时，因为道路交叉口为无信号控制交叉口，所以本次研究不考虑信号周期因素。表1为采集数据：

3 交叉口交通条件及仿真设置

3.1 VISSIM仿真

VISSIM是一款基于对车辆自动驾驶和行为的微观交通仿真分析软件，与传统的现场实测相比，交通仿真和模拟技术不但形式灵活，还可以有效地节约建设工程造价。在进行仿真的过程中，可以首先对其进行验证和仿真，在验证没有任何错误后，然后再次进入项目验证和仿真，降低实际测试项目的次数，缩减测试项目的费用。

3.2 VISSIM仿真模型构建

第一步：输入背景地图，为了真实地反映当前的道路和周边情况，把南通工学院北门道路的卫星地图数据作为基础底图，然后将其导入VISSIM软件，调整至真实的道路现状相对比例。

第二步：车道布设，车道的架构决定了仿真模型车辆运行的真实性，尤其是在交叉路口，涉及非机动车道、左右转车道。车道布置好后，设置与实际相符的速度、减速区域、冲突区域等。

第三步：流量分配，在输入交通量之前，先对各个进口道路段进行路径的分配， 本文考虑了路径走向以及路径所经过的汽车道采用静态路径分配，在路径划定分配点的左右两个方向上来设置汽车通行的比例。

第四步：设置优先让行，南通理工学院北校门道路为无信号灯控制T字型交叉路口，东西进口道为双车道。综合考虑校北门道路交叉口混合车流的通行情况，在研究无信号控制交叉口交通流通行情况时，采用图1所示情形。

其中，优先级控制策略采取的是将各交通流的优先级顺序划分为：①交通流1、2、3、6、8;②交通流5、7;③交通流4。具体运行过程如下：交通流5利用交通流2的空间交叉，交通流7利用交通流1和2的间隙交叉，交通流4利用1、2和7的间隙交叉。

第五步：仿真模型运行，通过以上所有操作，新建模型按照当前信号控制方案进行初步模拟，对不符合当前运行条件的地方进行修改，直至与当前交通运行条件相似。图2为北门道路无信号控制交叉路口的仿真模型模拟场景示意图。

第六步：设置常用的检测器，本节实验中，在东进口道、南进口道、西進口道都设置了车辆数量检测器、延误、行程时间、排队长度和排队次数等。

第七步：参数评价，检测器设置完毕后，运行仿真模型并获得评价参数。

4 评价结果

从表2可以看出：优化后，在交通延误方面，南通理工学院北校门无信号控制交叉口服务水平较高，西出口道处于C级服务水平（行车略有一些阻碍，但在可接受范围内），东出口和南出口道处于B级服务水平（略微需要一些等待，司机与乘客基本满意），延误时间均小于20s，在道路上行驶时虽需一些等待时间，但驾驶员和乘客都还基本满意，可以接受，整体交通情况比较通畅。在同时段同等情况下，汽车在高校门口路段的通过时间最多缩短5.1s，延误最多降低了5.3s，排队长度最多减少了2m，并且减少了停车次数，相比较于优化前，交通现象具有明显改变，所以优化后得到的方案可行。

5 结语

本文针对南通理工学院北校门口处无信号控制T型交叉路口的拥堵，开展实地调查收集数据，分析原因并研究其通行能力，最后建立模型仿真模拟交叉口现状，得出道路中车辆延误、排队长度、排队次数等参数并进行评价。通过参数评价得出该方案可以有效缓解拥堵问题，保障人车安全。本次研究为解决南通理工学院北校门处交叉路口的交通问题提出了优化方案，也可以给其他相关问题研究设计提供参考。

基金项目：南通市重点实验室项目，项目编号：CP12017003，项目名称：新能源汽车数字化开发与性能检测技术。

参考文献：

[1]戴帅，顾金刚，刘金广.路内停车管理对策[J].城市交通，2012，10（05）：36-40.

[2]何南，李铮，何海涛，徐金辰，金承泽.大连交通大学校门口交通组织优化仿真研究[J].大连交通大学学报，2020，41（06）：12-17+40.

[3]赵秀云，王健.VISSIM交通仿真软件模型的构建[J].科技创新导报，2020，17（02）：11+13.

[4]盛宇，吴中.基于Vissim仿真软件对无信号控制T型交叉口通行能力分析[J].交通与计算机，2005（01）：50-53.

[5]张春宁.VISSIM仿真系统在交通管控中的应用[J].道路交通管理，2019（06）：38-39.

[6]裴亚男. 中小学门口道路交通流综合仿真和交通组织优化研究[D].河北工业大学，2016.