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《天津職業技術師范大學學報》2014年第二期

1交通現狀分析

（1）個別進口標線模糊不清，部分標線設置不全面。大沽南路至市外方向主道和輔道路面中心線、行車道分界線、行車輔助線、車行道邊緣線已經模糊不清，車輛在該進口道行駛時交通秩序有些混亂，存在一定安全隱患，并降低了該交叉口的服務水平。（2）大沽南路上行方向進口主道停車線過于靠后。大沽南路至市內方向主道進口過去靠后，使得輛通過路口的行駛時間過長，同時也使得主道和輔道左轉以及掉頭車輛交織嚴重，排隊通過時間過長，制約了交叉口的通行能力。（3）機非混行嚴重。該交叉通流量大、主道輔道道口較多，且沒有機非隔離設施、斑馬線及安全島，導致行人、自行車、摩托車僅依靠主觀判斷車流間隙穿過路口，因此機非混行嚴重，造成機動車延誤增加，交通秩序混亂，并危及行人過街安全[2]。（4）多岔口影響嚴重。復興門交叉口不是規則交叉口，并且交叉口所連接的多條道路車道數不同，斷面性質不同，車流量不同，導致主道和輔道上的車輛不得不在交叉口范圍內進行交織分合流。這一現象主要體現在大沽南路主道和輔道雙向直行的車輛，以及大沽南路上行和下行左轉和掉頭的車輛[3]。（5）相位設計不夠合理。大沽南路主道車輛右轉如果不受控，則在相位1和相位2可能與輔路直行車輛沖突。如果受控，則按原相位只能在第4相位實現，這樣導致右轉進入小海地居住區車輛等待時間過長。

2交通優化方案設計

國際上固定信號配時一般有英國的TRRL法（Webster法）、澳大利亞的ARRB法以及美國的HCM法，我國有“停車線法”和“沖突點法”等。不同信號配時方法的應用條件、適應場合均不同。本次優化為簡化起見，采用Webster法，式（1）和式（2）為配時優化公式，經計算Y值大于0.9，因此須改進進口道設計或信號相位方案[4]。

2.1方案一方案一主要采取了以下優化措施，各進口具體渠化設計方案如下：①對交叉口的交通流重新渠化，設置明確標志標線以及渠化導流島；②增加行人橫道線及過街安全島；③增加左轉彎待駛區；④在大沽南路上行和下行輔道上設置公交專用車道；⑤對不夠清晰的標志標線進行補充完善；⑥不改變現有信號燈的相位及其配時。⑦加強交通需求管理。對于高峰時段接送孩子家長用車加強停車管理，加強過街行人和非機動車管理，嚴格執行交通規則。

2.2方案二方案二在方案一基礎上，總信號周期150s保持不變，將信號相位由4相位改成3相位，用周期時間減去總損失時間得到可利用的有效綠燈時間，并將這一時間按各流量值的比例分配給各個相位[4]：相位1為大沽南路方向上、下行車流直行；相位2為大沽南路上、下行車流左轉彎或調頭，清彎路車流左轉彎或直行至微山路；相位3為微山路方向車流左轉彎，大沽南路主道下行車流右轉彎。

2.3方案三在方案二基礎上，將總信號周期改為120s，信號控制由4相位改成3相位，各相位交通流向與方案二相同。

3交通優化仿真

3.1仿真過程依據交叉口的斷面形式、車道功能、流量流向、優化后的信號配時等基礎數據，針對所述不同交通信號控制方案，在Vissim軟件中對復興門交叉口進行建模與仿真分析，具體步驟如下[5-6]：（1）確定仿真對象，并對其進行基本交通數據調查、分析。需要調查的數據包括：交叉口高峰小時車流量數據、交叉口幾何尺寸數據、車道功能劃分情況及原有信號配時參數等。（2）利用繪圖軟件CAD繪制干道仿真藍圖，并將其轉換為軟件平臺能夠識別的*.bmp格式。（3）把位圖導入VISSIM軟件平臺，建立基礎路網，注意連接器的選擇，務必保證紅燈下車輛可以右轉。為簡化起見，本次仿真沒有考慮過街行人的影響因素。（4）調整參數。根據實際情況調整車輛行駛速度分布/加減速特性、車種/車型、駕駛行為/跟車模型參數標定等參數，本次仿真選擇系統默認值。（5）輸入路網基本特征變量。路網的基本特征變量主要包括：車種構成、車型比例、流量、行駛路徑。其中，要對不同時段的交通量進行分時段輸入，注意路徑比例分配、減速區設置、路徑決策起終點的設置。（6）設置信號控制方案。設置信號控制機和信號配時方案，首先定義信號控制機，然后分配信號燈組。需要注意的是本次采用的是固定配時，需要根據算法提前設計好配時方案，畫出信號控制時間相位圖。（7）建立檢測器，檢測器中主要包括行程時間、數據采集點和排隊計數器等的設置。可采用數據庫形式對所需的評價參數進行統計和對比分析。（8）進行3D效果設計。重點是設置3D信號燈，同時通過V3DM、3DMAX等軟件建立建筑和車輛模型數據庫，經過多次調整，3D仿真界面如圖4所示。

3.2仿真評價微觀仿真評價參數如表1所示。對用于VISSIM結果校驗的輸出指標進行了歸納，確定采用平均行程時間、平均延誤和評價排隊長度數據作為VISSIM評價指標[7]，結果顯示，方案二比方案一平均行程時間縮短18.90%，平均延誤減少24.67%，平均排隊長度減少8.97%，各指標均優于方案一。為了避免信號周期過長，如果采用方案三，指標優化效果并不明顯。整體考慮，建議采用方案二進行短期優化。長期應該考慮建設海河過河通道，減少過河車輛數量。

4結束語

本文通過對復興門交叉口的交通現狀調查與分析，提出了解決交通擁堵狀況的道路渠化和信號優化方案，并采用VISSIM交通微觀仿真軟件進行了評價驗證。結果證明，所設計的方案二各項指標均優于原有方案。本研究為交通管理部門提供管理參考，避免了不必要的財力和人力的浪費，對于緩解復興門交通問題具有積極的促進作用。然而，本文的優化方案是在所有道路參與者遵守交通規則基礎上提出的高峰期間固定配時方案，沒有從動態感應的角度提出控制策略。同時，針對復興門交叉口單點進行優化，沒有從大沽南路快速路主干道上進行全面協調控制的角度考慮問題，因此，復興門交叉口的優化還有待于進一步深入研究。

作者：王少華張海任超關志偉單位：天津職業技術師范大學汽車與交通學院天津市公安交通管理局科研所