基于VISSIM仿真的高校门口交通组织优化研究

马潇然 谢江龙

摘 要：【目的】随着汽车保有量与日俱增，部分城市道路已无法满足日益增长的交通需求，缓解早晚高峰时期造成的交通拥挤及交通事故已迫在眉睫。【方法】本研究以攀枝花学院南门口的交通组织为例，在实地调研基础上进行VISSIM仿真。【结果】采取优化交叉口信号配时和道路设施、减少冲突点等方案。由仿真前后数据分析对比可知，交叉口的平均延误降低56.64%、平均排队长度降低41.47%，南门口的平均延误降低69.19%、平均排队长度降低57.91%，服务水平总体得到提升。【结论】本研究设计的方案能有效减轻交通拥堵，提高道路交通的安全性与通行效率，是具有实际效益的普适性措施。

关键词：信号配时；交通设施优化；VISSIM仿真；平均延误；平均排队长度

中图分类号：U491        文献标志码：A         文章编号：1003-5168（2023）10-0011-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.010.002

Abstract： [Purposes] As car ownership increases， some urban roads have been unable to meet the growing traffic demand. It is urgent to alleviate traffic congestion and traffic accidents caused by morning and evening rush hours. [Methods] This study takes the traffic organization at the south entrance of Panzhihua University as an example， and conducts VISSIM simulation based on field research. [Findings] The scheme of optimizing intersection signal timing and road facilities and reducing conflict points was adopted. According to the data analysis and comparison before and after the simulation， the average delay of the intersection is reduced by 56.64 %， the average queue length is reduced by 41.47 %， the average delay of the south gate is reduced by 69.19 %， the average queue length is reduced by 57.91 %， and the service level is generally improved. [Conclusions] The scheme designed in this study can effectively reduce traffic congestion， improve road traffic safety and traffic efficiency， and is a universal measure with practical benefits.

Keywords： signal timing; optimization of traffic facilities; VISSIM simulation; average delay; average queue length

0 引言

隨着经济的快速发展，汽车保有量也在迅速增加，在方便人们出行的同时，交通事故的数量也在急剧上升。高校学生人数众多，导致交通压力增加。

针对上述问题，有学者运用仿真法对交通组织进行优化。曹洪斌等［1］利用BIM和VISSIM交通仿真软件，对获取到的数据进行模拟仿真，得到最适合信号交叉口的信号配时方案与渠化优化方案，改善该交叉口的交通状况，对其他交叉口信号配比改善起到积极作用。韩义磊等［2］基于信号配时和渠化交通对交叉口交通进行改善，运用VISSIM仿真进行优化，使原有服务水平提高两级，能有效改善交叉口的交通。以上研究表明，基于VISSIM仿真的道路交通优化具有良好效果。本研究基于VISSIM交通仿真软件，以攀枝花学院南门口处的交叉口为研究对象，对交叉口信号进行仿真优化设计，缓解交叉路口交通拥堵状况。

1 路段现状

1.1 道路现状

攀枝花市三线大道北段、佳联路（部分）的渠化如图1所示，三线大道北段为城市主干道，车流量较大；佳联路为支路，车流量较小，但车流汇入三线大道后导致三线大道的交通压力变大。因此，对攀枝花学院南门口区域交通组织优化，其平面图如图2所示。

1.2 交叉口信号相位配时

攀枝花市三线大道北段-佳联路交叉口为信号控制交叉口，信号周期时长为120 s，分为四相位，见表1。

1.3 交叉口流量调查

攀枝花市三线大道北段-佳联路交叉口信号控制交叉口的拥堵时段主要是早高峰和晚高峰。对攀枝花学院南门口进行交通调研，收集工作日早高峰时段（7：00-9：00）及晚高峰时段（17：30-19：30）的信号周期（1周期=120 s）内通过的行车数量。具体数据见表2。

1.4 高校南门口现状

在一周内，对攀枝花学院进出南门口的人员进行统计，取早晚高峰时段的平均人数，见表3（1周期=15 min）。

2 道路现状仿真与分析

2.1 VISSIM仿真

在对道路、交叉口和南门口完成现场调查后，利用VISSIM仿真软件来绘制南门口的区域现状，如图3所示，得到的VISSIM仿真模型与现实交通基本相符。

2.2 问题分析

利用VISSIM软件建立仿真模型，得到攀枝花学院南门外交叉口与攀枝花三线大道北端与佳联路交叉口两个节点区域的仿真平均延误、平均排队长度等数据，见表4。

3 交通组织优化与仿真

3.1 道路优化方案

根据仿真结果及实地调查数据，给出以下设计方案。①在该校南门口西向10 m处和其主干道对面设立指示标牌，在高峰时段禁止西到东方向的车辆左转驶入主干道；②取消交叉口两侧的人行横道，修建人行天桥，减小主干道的交通压力；③减少冲突区域，减小高峰时期发生交通拥堵的概率。

3.2 信号配時优化

根据实际交通信号的相位情况，将东到西直行的信号配时设置为全绿状态，增加南到北右转及西到东直行的绿灯信号配时长度［3］。同时，因东到西的交通量比其他进口的交通量要少，可适当减少其绿灯时间的信号配时占比，再结合韦伯斯特配时方法，在VISSIM仿真软件中进行多次仿真，得到最终的信号配时［4］，见表5。优化后的交叉口信号配时如图4所示。

3.3 优化方案仿真

按照优化方案对原交通组织进行优化，使用VISSIM软件仿真效果如图5所示。

根据VISSIM仿真结果，与优化前的数据进行对比分析，见表6。

由表6可知，改进前交叉口的服务水平为D，延误大的同时还会造成交通拥堵，再加上高校门口的进出车辆与人员的不稳定，使交通延误指数再次增加。

优化改进道路设施后，交叉口的平均延误降低56.64%、平均排队长度降低41.47%，服务水平升为B，南门口的延误降低69.19%、平均排队长度降低57.91%，服务水平也得到提升。总体来看，高校门口的交通组织优化后服务水平有明显提升，道路的经济、安全等指标均有所提高［5］。

4 结语

本研究从实际情况出发，在充分调查高校门口的交通流量及交叉口相关数据基础上，对路段交通状况进行分析与优化，从道路交通流向、信号配时等方面出发，运用VISSIM软件仿真对结果进行分析。研究结果表明，优化后的延误与排队长度的平均值都明显降低，服务水平有所上升。但也存在不足，对修建天桥、道路管理的经济效益没有进行详细阐述，根据地理情况可作出更好改善。这一优化为高校门口区域交通组织优化研究提供参考。

参考文献：

［1］曹洪斌，常丽君，徐占杰.基于BIM和VISSIM的信号交叉口交通组织优化研究［J］.科技资讯，2021（11）：38-40.

［2］韩义磊，韩印，胡荣.基于VISSIM仿真的交叉口交通组织优化设计［J］.物流科技，2021（9）：83-86.

［3］李汝楠，晋民杰.基于VISSIM仿真信号交叉口优化研究［J］.太原科技大学学报，2021（1）：59-63.

［4］魏子凯，梁梦凯.基于VISSIM仿真的交叉口信号配时优化分析［J］.西部交通科技，2021（2）：174-176.

［5］胡群灿，马晓旦，付晶燕.基于Vissim仿真的交叉口交通组织优化［J］.中国水运，2021（12）：142-144.

收稿日期：2022-11-14

作者简介：马潇然（1992—），女，硕士，讲师，研究方向：交通规划与管理、道路交通安全。