Vissim 交通仿真软件在地铁施工交通影响分析中的应用.pdf

Logistics Sci-Tech 2012.9 收稿日期2012-05-23 基金项目 广东交通职业技术学院2010年度院级课题项目， 项目编号2010-08。 作者简介 林晓辉（1981-）， 男， 广东揭阳人， 广东交通职业技术学院， 讲师， 华南理工大学博士研究生， 研究方向 交通信息 控制、 交通仿真。 物流科技2012年第9期Logistics Sci-TechNo.9, 2012 摘要 地铁施工对周边交通产生了极大的影响， 以广州6号线长湴地铁站为例， 在交通流量数据调查的基础上， 利用 Vissim交通仿真软件建模交通仿真模型， 分析地铁施工对周边交通影响的情况， 提出缓解交通拥堵的改善方案， 并为后续地铁 施工制定交通组织方案提供参考。 仿真结果表明 改善方案使得长湴地铁站周边交通的车辆延误时间降低18.7， 停车次数降 低26.2， 行程时间减少4.8。 关键词 交通工程； 微观交通仿真；Vissim交通仿真； 地铁施工 中图分类号U491.1文献标识码A Abstract Subway constructions cause a great impact on the surrounding traffic. This paper used construction of the Changban station in line 6 subway in Guangzhou as an example, using Vissim software to establish a traffic simulation model based on a traffic flow survey, this paper then analyzed the surrounding traffic impact of the Changban station construction. Next it proposed a improved plan to ease traffic congestion, and this plan would provide a reference to develop transportation organizations, fol- lowed up by subway construction program. The results of the simulation indicated that the delay time of vehicles increased 18.7, the number of stops increased 26.2, and the travel time of vehicles increased 4.8. Key words traffic engineering; micro-simulation of traffic; Vissim traffic simulation software; subway construction 为缓解城市机动车的交通压力， 提高城市居民出行的生活质量， 我国各大城市均以不同的速度大力发展城市 轨道交通。 然而， 地铁的施工会对城市交通产生很大的负面影响。 地铁站点施工占用大量道路资源， 施工区域多 在城市中心交通繁忙区， 建设周期长， 施工期间主城区将面临严峻的考验[1]。 如何处理地铁站点施工与城市道路交 通矛盾逐渐成为城市交通规划与管理中亟待解决的问题之一。 本文在分析广州6号线长湴地铁站施工期间交通组织状况调查数据的基础上， 利用Vissim交通仿真软件建立 交通仿真模型， 分析长湴地铁站施工期间对周边交通影响情况， 并提出缓解交通拥堵的改善方案， 并为后续地铁 施工制定交通组织方案提供参考。 1基本思路 解决地铁施工与城市道路交通矛盾的过程， 实际上就是对施工期间不同交通疏解方案下道路交通进行模拟仿 真和预测， 将仿真结果进行比较， 从而选取更加适用于实际情况的最优方案。 在这个过程中关键的技术问题有两 个（1） 交通的模拟和预测， 即交通仿真软件的选取；（2） 建立一套客观的评价体系， 实现对不同情况下的交 通状况进行分析和比较[2]。 采用的交通仿真软件应该能对区域内各种类型的路口进行面的分析， 能够模拟具体的改 建方案、 车辆路径等， 并输出具体的评价指标， 如车辆延误时间、 排队长度、 停车次数等。 本文以广州6号线长湴地铁站的施工工程为例， 选取Vissim交通仿真软件对地铁长湴施工期间周边的交通进 行模拟和预测， 分别分析地铁施工前、 现有交通疏解方案、 改善方案等三种情况下的车辆延误时间、 排队长度、 停车次数等评价指标。 Vissim 交通仿真软件 在地铁施工交通影响分析中的应用 Traffic Impact Analysis of Subway Construction Based on Vissim Traffic Simulation SoftwareTraffic Impact Analysis of Subway Construction Based on Vissim Traffic Simulation Software 林晓辉 1,2 LIN Xiao-hui1,2 （1.广东交通职业技术学院， 广东 广州510650；2.华南理工大学， 广东 广州510641） 1. Guangdong Communication Polytechnic, Guangzhou 510650, China; 2. South China University of Technology, Guangzhou 510641, China 誗基金项目誗 文章编号1002-3100 2012 09-0044-03 44 Logistics Sci-Tech 2012.9 表3车辆特性参数设置表 单位m、km/h 车型小客大客小货中货大货 几何尺寸 车长4.510.44.37.29.0 车宽1.72.51.82.52.5 自由速度40503040405030403040 2Vissim交通仿真软件概述 Vissim交通仿真软件 [3-7]是一个离散的、 随机的、 以 0.1s为时间步长的微观交通仿真模型。 车辆的纵向运动采 用了心理生理跟车模型， 横向运动 （车道变换） 采用了基于规则 （Rule-based） 的算法。 驾驶员行为模拟分为 保守型和冒险型， 车辆沿用用户定义的或从Vissim输人的数据移动。 主要应用于城市交通网络 （特别是交叉口） 交通运行状况仿真分析， 它不但对公交车辆的组成及运行特点作了特别详细的考虑， 而且还在交通流组成中考虑 了摩托车、 自行车及行人等， 能较真实地反映和重现实际交通状况， 为交通方案的优化和评定提供依据， 具有广 泛的实用价值。 3交通数据调查分析 3.1道路环境调查 长湴地铁站为广州地铁6号线的起点站， 位于天源路东升厂公交站附近。 天源路原为双向12车道， 由于长湴 地铁施工占用大量道路资源， 使得地铁站附近路段变为双向6车道， 使得该处经常出现拥堵现象。 本文选取上元 岗公交站至东升厂公交站路段为研究对象， 全长约为1 327米。 具体道路情况如图1所示。 图1上元岗站至东升厂站路段布局图 3.2交通量调查 依据上元岗站至东升厂站路段交通流特性， 采用人工计数法对该路段早高峰 （800-900） 的交通流量进行调 查。 具体调查结果如表1、 表2所示。 表1上元岗往东升厂方向早高峰流量统计表 单位 辆/h 车型 方向 摩托车客车货车 直行4232071 上天桥51 83372 掉头151 40351 合计623 556194 表2东升厂往上元岗方向早高峰流量统计表 单位 辆/h 车型 方向 摩托车客车货车 直行3524123 上天桥52 335131 掉头128724 合计522 663178 4仿真分析 4.1仿真建模 利用Vissim仿真软件， 对东升厂至上元岗路段的交通流进行仿真所需要的条件包括道路条件和交通条件， 其 中道路条件包括车道数、 车道宽度、 车道长度、 纵坡度和纵坡长等； 交通条件包括交通组成、 交通量、 车辆基本 性能等情况。 （1） 道路条件依据东升厂至上元岗路段平面布局图 （如图1所示）， 长湴地铁附近为双向6车道， 其他位置 为双向12车道， 车道宽约3.25m， 其他参数视具体情况设置。 （2） 交通条件中的交通量依据实际调查的交通流数据 （如表1、 表2）。 （3） 车辆的几何尺寸选用Vissim软件中2D或3D模型中的类似车型尺寸和速度根据连升路具体情况设置， 如表3所示。 Vissim交通仿真软件在地铁施工交通影响分析中的应用 45 Logistics Sci-Tech 2012.9 依据东升厂至上元岗路段平面布局图 （如图1所示）， 在Vissim交通仿真软件中分别建立地铁施工前后的仿真 模型， 依据表3中的车辆特性设置模型中车辆的特性， 并将表1、 表2相关交通流量数据分别输入到地铁施工前 后的模型中， 最后得到该路段地铁施工前后的交通仿真模型， 如图2、 图3所示。 4.2仿真结果分析 对该路段地铁施工前后的交通状况分别进行模拟仿真， 得出各种交通信号控制指标， 经整理得出该路段的仿 真结果， 如表4所示。 表4东升厂至上元岗路段总体运行效果对比表 方法 信号控制指标 地铁施工前地铁施工时/改变 （） 平均延误时间 （s/h）3.319.48（130） 平均停车次数0.631.22（95） 行程时间 （s）119.00126（6.1） 仿真结果表明 由于长湴地铁站施工的影响， 东升厂至上元岗路段的车辆延误时间增加130， 停车次数增加 95， 行程时间增加6.1。 5改善方案 由流量调查数据及仿真结果可知， 由于长湴地铁站的施工影响， 该地段交通拥堵现象特别明显。 特别是由东 升厂往上元岗方向， 由于车流过大， 在地铁施工处道路通行能力不足， 经常出现车辆拥堵现象。 鉴于此， 本文提 出将地铁施工处的车道划分由原来的每个方向各3车道更改为由东升厂往上元岗方向4车道、 由上元岗往东升厂 方向2车道。 利用Vissim仿真软件重新建模进行仿真， 并将仿真结果与现有疏解方案对比， 如表5所示。 表5东升厂至上元岗路段仿真结果对比表 方法 信号控制指标 地铁施工时 （）改善方案/改善 （） 平均延误时间 （s/h）9.487.7（18.7） 平均停车次数1.220.9（26.2） 行程时间 （s）126.00120（4.8） 仿真结果表明 改善方案使得东升厂至上元岗路段的交通流平均延误时间降低18.7， 平均停车次数降低 26.2， 行程时间降低4.8， 能够有效地缓解长湴地铁站施工处的交通拥堵现状， 提高了该路段的通行效率。 6结束语 运用Vissim微观交通仿真软件， 分析长湴地铁施工对周边交通环境的影响指标， 提出了缓解交通拥堵的改善 方案， 有效地提高道路的通行能力， 减少了延误时间， 改善道路的服务水平， 并为后续地铁施工制定交通组织方 案提供参考。 参考文献 [1]王燕， 孙曲辉.地铁施工期间道路交通组织与管理方法探讨[J].交通标准化，2007823-24. [2]黄立葵， 刘靓,等.地铁施工期间交通疏解问题研究[J].交通与计算机，2005,23143-46. [3]罗美清， 隽志才. Vissim在交叉口交通设计与运行分析中的应用[J].武汉理工大学学报 （交通科学与工程版），2004,282 232-235. [4]秦雅琴， 熊坚.基于VISSIM仿真系统的城市路网评价以昆明城市路网整治为例[J].昆明理工大学学报 （理工版）， 2006,31687-89. [5]杨佩昆， 吴兵.交通管理与控制[M]. 2版.北京 人民交通出版社，200389-121. [6]林晓辉， 徐建闽， 卢凯.各进口单独放行条件下的双向绿波设计方法研究[J].交通与计算机，2007,2558-12. [7]冷军强， 冷雨泉,等.基于VISSIM仿真的交叉口远引式左转掉头位置的研究[J].昆明理工大学学报 （理工版），2009356 -59. Vissim交通仿真软件在地铁施工交通影响分析中的应用 46