基于VISSIM的远引调头组织效果研究.pdf
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1、基于VISSIM的远引调头组织效果研究韦漠韩宗源韦玉柳3(1.广西警察学院交通管理工学院,广西南宁530 0 2 8;2.中国人民公安大学,北京10 0 0 91;3.河池市公安局交通警察支队一大队,广西河池547 0 99)【摘要】为验证禁左远引掉头方案的改善效果,文章以南宁市鲁班路与大学东路交叉口为例,运用定量计算与仿真分析相结合的方法,利用VISSIM仿真软件,依据采用远引掉头前后的仿真结果。利用主道上的中央分隔带将次路上的左转车流进行车流远引,实行远引掉头相比现状信号配时排队长度大幅度缩短,交叉口信号周期长度由194s缩短至8 4s,车辆平均延误降低2 4.6 9%,平均排队长度缩短了
2、47.6 1%,效果改善较明显,说明远引掉头对平面交叉口优化设计具有较好的实用价值,可有效减少延误,提高运行效率。【关键词】远引掉头;交通流;交叉又口【中图分类号】U491Study on Organizing Effect of Remote Turn-Around Based on VISSIMAbstract:In order to verify the improvement effect of the remote turn-around prohibition scheme,this paper takes Luban Road andUniversity East Road in
3、 Nanning City as an example,adopts the method of quantitative calculation and simulation analysis,and uses theVISSIM simulation software,based on the simulation results before and after the remote turn-around.By using the central divider on themain road,the remote turn-around traffic on the secondar
4、y road was diverted far away.Compared with the current signal timing,thequeue length of the remote turn-around was significantly reduced.The signal cycle length of the intersection was shortened from 194 s to84 s,the average delay of vehicles was reduced by 24.69%,and the average queue length was re
5、duced by 47.61%.The effect improvedobviously.It shows that the remote turn-around has good practical value to the optimal design of the plane intersection,which caneffectively reduce the delay and improve the operation efficiency.Key words:remote turn-around;taffic flow;intersection引言远引掉头交叉口是解决交叉口左转
6、车流的交通组织方案,能简化交叉口相位,使用该方案可以让即将进行左转车流在进入交叉口前提前右转,远引掉头分流成直行的车流,将交叉口其中某个方向超负荷的交通流分流到其他通行能力相对较强的路段上,通过分流为饱和的路段减负,以能够减少路口的延误时间,平衡路口延误与路段延误1,2 ,适用于主次道路交叉口。有相关研究表明,间接左转在改变了车辆的运行轨迹和减少交叉口交通冲突点的同时,还可以有效转移交通量相对较大的交叉口的一部分交通负荷至路段上,做到有序引导车辆在路段上依次通行,在路口与路段运营效率之间找到一个平衡点,从而提高车辆运行的高效性以及安全性3,4。间接左转是交叉口左转的一种非传统的路口渠化方式,该
7、方案的思路是由次干路上的车辆先右转进入主路,然后再利用主路上的掉头口来完成掉头。该方案在美国和部分【收稿日期】2 0 2 2-10-15【作者简介】韦漠,男,广西警察学院交通管理工学院教授级高级工程师,研究方向为交通工程、道路交通管理设施、道路安全管理。-1-【文献标识码】A【文章编号】10 0 8-1151(2 0 2 3)0 4-0 0 0 1-0 5欧洲国家已经成功得到应用。关于间接左转的一项研究证明,采用间接左转的交叉口车辆平均延误小于直接左转的交叉口5。Zhao等6 在美国对近2 6 0 个信号交又口的40 0 0 余起事故进行分析,结果说明采用间接左转的交叉口可以有效减少交通事故的
8、发生,事故总数降低了2 6%。随后通过对城市路段及交叉口历史事故率的研究,提出了远引设置的4种形式以及车辆远引掉头距离理论,确定了不同道路条件下车道与掉头位置之间的最小和最佳间隔距离。虽然采取远引掉头能够有效提高交叉口通行效率,但其本质只是转移交通量到其他路段或者交又口,并且间接左转的方法需要针对不同的交通环境来制定运行路线,需要考虑到交叉口的整体交通渠化方式,比如道路宽度、相邻交又口的间距、交叉口的配时方案等,同时还要考虑到采用远引掉头后对周边交又口的影响程度及范围,只有在外部条件适宜时结合实际情况才适合采用间接左转的方式。因此需要充分考虑多种因素,选择适宜的交通组织方式,以降低交叉口的总延
9、误,提高通行效率7 。本文将南宁市鲁班路与大学东路交又口作为研究对象,为验证间接左转的有效性,提出次路左转与主路掉头车流远引的交通组织方法,通过将次路上过饱和的左转车流引至主道上掉头,有效减少交叉口上的交通冲突。运用VISSIM微观交通仿真方法,明确左转远引掉头的设置思路及方案,缩短信号周期,提高道路运行效率,减少交叉路口的总体车辆延误时间,节约经济成本。1评价模型在交又口的分析评价当中,常用的评价参数有交叉口的车均延误或者交叉口饱和度,现采用交又口饱和度进行拥堵评价,再根据车均延误指标对交叉口左转设计方案进行比选。对设计方案进行仿真评价,相应延误评价模型8 如下:TDL=tL+t2Tu=tu
10、I+t2+tt3式中:TDL为直接左转车均延误,S;T 为直接左转车均行程时间,S;t Li 为直接左转在车行道处的车均延误,S;tr3为直接左转在交叉口交叉区域的车均延误,s;t L3为直接左转车均行驶时间,S。TDUR=tRUI+t RU2TRU=tRUI+tRU2+tRU3+RU4I ru=(l/1000)Vw 3600=3.6/Vwtru4=(1/1000)V 3600=3.6l/Vr式中:TDUR为远引调头车均延误,s;T T R u 为远引调头车均行程时间,;tRUI为远引调头在车行道处的车均延误,S;t R U 2 为远引调头在调头区域车均延误,S;t R U 3为远引调头车在远
11、引直行区域行程时间,S;t R U 4为远引调头车在远引交织区域行程时间,s;为调头区域远引距离,m;Vw 为远引交织区域车速,km/h;V为远引非交织区域车速,km/h。饱和度计算公式如下:2=SE=g+A-1CC式中:入表示绿信比,是指一个信号周期内某相位的有效绿灯时长与信号周期时长的比值;gE为有效绿灯时长,S;C为信号周期时长,S;g 为绿灯显示时间,S;A 为黄灯时间,S;1为启动损失时间,S;默认黄灯时间为3s,启动损失时间为3S。饱和度指进口车道实际交通量与进口车道通行能力的比值,通行能力等于进口车道的饱和流率与绿信比的乘积。因此,饱和度计算公式如下:X=CAP式中:V为进口车道
12、实际交通量,pcu/h;C A P为进口车道通行能力,pcu/h;S为进口车道饱和流率,pcu/h;入为进口车道绿信比。为了应对高峰小时的需求波动,使用高峰小时交通量来计算饱和度,公式如下:一X=CAPS2一式中:q表示进口车道高峰小时交通量;PHF为进口车道高峰小时流量系数。交叉口平均饱和度取各进口车道饱和度以进口车道流量为权的加权平均值。X=ZixiZiqi式中x,为进口车道i高峰小时饱和度;q;为进口车道i高峰小时交通量,pcu/h。2交叉口现状调查2.1交又口管理现状及现存问题本实例分析选取南宁市鲁班路与大学东路交叉口进行仿(1)真模拟运行,该交叉口附近小区众多,处于广西大学周边,(2
13、)人流量大,在每天的高峰时段,尤其是晚高峰,交通流量大,车流通行的效率低。文中所用的数据均来自实地交通调查,仿真采用的数据为2 0 2 2 年7 月2 9 日17:30 至18:30 的一小时交通流量。大学东路为东西向主干道,以直行交通流为主,为重要交通干路,鲁班路为次干路,左转进入主路的车流占(3)比较大,但目前由于车流量过大及不合理的信号配时,车辆(4)排队的队伍过长,造成车辆启动时间慢、车辆在交叉口频繁变道等一系列问题,车辆经过交叉口平均车速约为35km/h。(5)为了对该交叉口存在的问题进行分析并优化,本次调查(6)采用录像法来获取实例交叉口的交通量,调查时间为17:30至18:30。
14、调查期间,在交叉口的各个进口道安排一名调查员同时进行一小时的拍摄。在整理好各类数据后,统计各个方向的交通量,按照车型将交通量换算成当量交通量,统计结果如图 1 所示。鲁班路(北进口)2091(7)9S(口)?19663051627712610V(8)SV/PHFS26148191893460(东进口)193940660215161619鲁班路(南进口)图1各进口流量示意图(辆/小时)(9)(10)大学东路-2-表1交叉口各进口现状评价据实地调查,结合渠化现状图2 可知,次路(鲁班路)车流量接近于主干路的车流量,左转进入主路的车流量大于直行的车流量,由于次路的道路通行能力有限,在进行信号配时的时
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