袁佳慧 梁冬菊 陈苡柠
摘 要：交叉口合理信号配时是提高路网交通通行能力的重要措施之一，具有成本低、效率高等优点。该文以南京市江北新区澳林广场交叉路口为例，研究了现有交通信号配时不合理性与该交叉路口交通拥堵问题的关系。结合交通流量实地调查及理论分析，提出了3种不同的优化方案。利用VISSIM交通微观仿真软件，对3种方案的延误时间、停车次数、排队长度等各指标进行了分析及比较研究。
关键词：交通信号配时 优化 配时算法 VISSIM微观仿真
中图分类号：U491.23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）06（c）-0058-02
VISSIM是一种基于时间间隔和驾驶行为的微观仿真建模工具，能够对交通现状以及优化方案的效果进行有效而准确的分析。该课题首先根据实地调查获取现有交通信号配时参数，其次利用TRRL算法得到最佳周期长度，进而得出最优参数[1]，最后采用交通仿真工具对优化方案进行验证，证明方案具有良好的效果。
1 道路及交通流量现状
1.1 交叉口环境及周边现状
研究对象为南京市浦珠北路，浦珠中路，新马路和点将台路的交叉路口，是较为标准的十字路口。点将台路为南北走向的城市支路，北起泰西路，南至浦珠北路，全长1.6km;新马路为南北走向的城市支路，北起浦珠北路，南至浦中路，全长2.4km;浦珠中路为东西方向的城市主干道，西起万寿路，东至点将台路与新马路交叉口，全长4.0km;浦珠北路为东西方向城市主干道，西起点将台路与新马路交叉口，东至大桥北路，全长5.1km。此交叉口附近用地情况复杂，包含金融、居住、科研用地，人流较为密集。
1.2 交叉口节点范围道路现状
该交叉口为4条道路的交叉点，点将台路为双向5车道，进口道拓宽1条道共3条车道，出口道为2车道;新马路为双向5车道，进口道为3车道，2条为左转道;浦珠北路为双向8车道，进口5车道，有右转专用道，受单独信号灯控制;浦珠中路为双向9车道，进口道为5车道，出口道有3条主路，2条辅路。
2 交通调查及数据统计
为了对该交叉口进行优化，需要获取路口交通参数的具体数值[1]。我们对研究路口进行了实际调查，采集了车道数、各车道宽度、车道功能划分等数据，记录了信号配时参数，记录了高峰时段交通流量、通行时间、转向比例等交通参数，如表1所示。
根据所采集的交叉口现状数据，使用VISSIM交通微觀仿真软件进行仿真，以实际交叉口为背景，构建路网，并设置该交叉口的车道宽度、路径决策、冲突点以及信号配时等数据，模拟该交叉口运行状况。
设置仿真时间为3600s，得到现行的排队长度，车辆延误。仿真结果表明，路口车辆排队较长，停车次数较多，路口内出现交通拥堵的状况，路口通行能力与交通量不能相适应。
3 优化方案与Vissim仿真
3.1 交叉口优化方案
（1）方案一：韦伯斯特（Wwbster）配时法。
（2）方案二：改变绿信比。
为满足各进口交通量的需求，需要对交叉口的信号配时进行优化，适当调整各信号相位信号灯的时间。相比南北向交通，东西方向的信号灯存在冗余现象，这在绿灯末期经常存在着一定的交通浪费现象。该方案采取保持信号配时周期不变的情况下，修改信号灯配时方案，以2s为一个步长因子，提升南北通行的绿灯时长，相应地降低东西方向通行的绿灯时间，则设置有效绿灯时间为31s、26s、44s、37s为此方案最优配时。
（3）方案三：将东西方向左转及直行合并为一个相位通行。
由现况仿真可知，东西方向车流通行存在着可接受穿越间隙，同时西进口的车流量极小，因此采用合并东西向左转和直行相位的方案，即东西向直行与左转车流通过让行通过交叉口，从而实现该路口的优化。
3.2 优化方案后交叉口仿真结果
运用Vissim软件，对3个方案分别进行仿真，结果表明交通状况均有所改善。方案一是较为明显改善车辆延误的优化措施，每个进口道的延误均有所改善;方案二牺牲了东西方向的交通能力来换取了南北方向的通行能力的优化措施;方案三减少了东西方向独立相位中无效绿灯和相位过度的时间，但是是否适合实际整体交叉口情况有待考察。
通过优化前后数据对比，发现各路口交通状况比优化前均有所改善，南北方向的优化更为明显，排队长度以及延误时间与现状相比有明显下降。通过调整交叉口周期，能够改善各个相位以及整个交叉口的交通效率，通过降低东西方向绿信比，可以改善南北向的交通效率。
优化后东进口、西进口、北进口道路平均服务水平均从目前的E上升为D，道路情况得到了明显改善。
4 结语
对南京市江北新区澳林广场交叉口高峰时段拥堵问题进行优化研究，并利用Vissim软件进行仿真验证优化效果。优化前后交叉口车辆延误、排队长度和停车次数3个指标的对比分析表明，路口通行能力显著提高，道路服务水平明显提升。
参考文献
[1] 段敬琳.城市交通信号灯动态配时优化算法研究[D].沈阳大学，2014.
[2] 李苗苗，王玉娜，孙叶.基于Vissim仿真的城市交叉口信号配时优化分析[J].洛阳理工学院学报：自然科学版，2016，26（4）：22-26.
[3] 席睿璞.基于VISSIM仿真的交叉口信号优化方案与评价[J].内燃机与配件，2018（1）：41-43.
