信控交叉口上游港灣公交停靠站仿真研究

蘇杜彪，劉小勇，關(guān)雅麗，趙 順

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械交通學(xué)院，新疆 烏魯木齊830052）

港灣公交停靠站是在停靠站處將路段予以適當(dāng)拓寬，使公交車在?？客局胁挥绊懫渌嚨勒＿\(yùn)行，保證路段的其他車輛正常運(yùn)行的一種設(shè)站方式。根據(jù)布設(shè)位置可分為交叉口上游?？空荆徊婵谙掠瓮？空竞吐范瓮？空尽?/p>

國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者多認(rèn)為?？空驹O(shè)置于上游可以利用交叉口紅燈時(shí)間進(jìn)行上下客，以減少?？垦诱`。國(guó)內(nèi)許多城市也將公交停靠站設(shè)置于交叉口的上游，但停靠于交叉口處的?？空緯?huì)使交叉口車道通行能力折減，容易引起交通堵塞。在交通安全方面，設(shè)置于交叉口的?？空救菀渍趽躐{駛?cè)艘暰€，帶來交通安全問題，因此，合理確定并探討位于交叉口上游的?？空驹O(shè)置十分必要?；诖?，這里的研究重點(diǎn)是交叉口上游的港灣公交?？空?。

1 VISSIM仿真與運(yùn)行

1.1 ?？窟^程對(duì)路段微觀過程的影響分析

公交車?？窟^程是引起其他社會(huì)車輛延誤的原因之一，其?？窟^程可以描述為變道準(zhǔn)備進(jìn)入停靠站、減速駛?cè)搿⑼＼?、加速駛出，如圖1所示。在變道準(zhǔn)備進(jìn)入?？空緯r(shí)，一些公交車會(huì)從其他車道駛?cè)胪？空鞠噜彽能嚨?，這種強(qiáng)制交織的行為會(huì)阻礙交通流的正常運(yùn)行，在交通量較大的路口，會(huì)干擾車輛進(jìn)入交叉口的進(jìn)口道。在減速駛?cè)胪？空九c加速駛出階段時(shí)，都會(huì)對(duì)相鄰車道特別是右轉(zhuǎn)車流造成較大影響。

應(yīng)用VISSIM仿真軟件，在不同飽和度下的信號(hào)控制交叉口，針對(duì)交叉口上游不同位置進(jìn)行仿真測(cè)試與分析。

1.2 vissim仿真過程

1）插入底圖，按照底圖和實(shí)際比例繪制道路圖，這個(gè)過程的精度決定整個(gè)仿真過程的結(jié)果；

2）完善交叉口的建立，根據(jù)車輛的流向創(chuàng)立路徑?jīng)Q策、流量比例分配，創(chuàng)建信號(hào)控制機(jī)；

3）創(chuàng)建公交?？空九c線路，按實(shí)際情況創(chuàng)建?？空军c(diǎn)與線路走向，設(shè)置線路的發(fā)車頻次，選擇公交?？空拘问讲⒍x站點(diǎn)規(guī)模，選取停車時(shí)間分布；

4）車輛輸入，定義車輛類型并標(biāo)定車型比例，創(chuàng)建車速分布，在路段上按照實(shí)際車輛數(shù)完成車輛輸入；

5）檢測(cè)器的設(shè)立，在路段創(chuàng)建數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和行程時(shí)間決策點(diǎn)，在評(píng)價(jià)中激活延誤、行程時(shí)間、排隊(duì)長(zhǎng)度和公交車等待時(shí)間等評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)；

6）仿真結(jié)果輸出，對(duì)輸出評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析。

圖1 公交車進(jìn)站過程

1.3 vissim仿真參數(shù)設(shè)定

1.3.1 交叉口基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)定

擬定主干道為雙向6車道，次干道為雙向4車道。交叉口車道寬度、規(guī)劃展寬長(zhǎng)度均按照《城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范》中的信號(hào)控制交叉口規(guī)定來確定。

信控交叉口通行能力計(jì)算，采用《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》中的推薦算法，即先計(jì)算出車道組的通行能力，根據(jù)影響系數(shù)對(duì)車道組進(jìn)行修正，各個(gè)車道之和的通行能力即為該進(jìn)口道通行能力之和，進(jìn)而得出進(jìn)口道飽和度并進(jìn)行計(jì)算，仿真數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 信號(hào)交叉口仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

信號(hào)相位計(jì)算，采用F·韋伯斯特－B·柯布理論計(jì)算，最佳周期計(jì)算公式為

式中:C為最佳公用周期，L為交叉口損失時(shí)間，Y為關(guān)鍵相位最大流量比之和。

當(dāng)最大流量比之和Y＝0.9，按照各個(gè)相位綠信比進(jìn)行計(jì)算相位時(shí)長(zhǎng)，其最小綠燈時(shí)間應(yīng)不小于最小行人安全過街時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，可算出交叉口最小綠燈時(shí)間為18s，最小綠燈時(shí)間計(jì)算公式為

式中:gmin為最小綠燈時(shí)間；LP為行人步行速度，本次仿真取1m／s；vp為過街長(zhǎng)度。

通過計(jì)算，得出本次仿真信號(hào)配時(shí)方案，如表2所示。

表2 信號(hào)交叉口信號(hào)配時(shí)方案

1.3.2 公交參數(shù)

仿真中，公交車速分布的設(shè)定采取烏魯木齊市綜合交通調(diào)查卷，居民出行調(diào)查分析統(tǒng)計(jì)值如表3所示，得到全日平均公交行程速度約為15km／h，本次仿真公交車的平均車速取15km／h。

公交線路設(shè)定為4條，發(fā)車頻次分別為2min、3min、5min和8min。?？空鹃L(zhǎng)度依據(jù)《城市道路交叉口規(guī)劃規(guī)范》中推薦的計(jì)算得出，設(shè)定?？空鹃L(zhǎng)為25m。

表3 烏魯木齊市公交平均、最大、最小形成速度及服務(wù)人數(shù)統(tǒng)計(jì)表

1.3.3 仿真運(yùn)行

仿真時(shí)間設(shè)置為7 200s，保證數(shù)據(jù)的平穩(wěn)有效。通過以上參數(shù)設(shè)定并建立模型，運(yùn)行VISSIM軟件輸出仿真評(píng)價(jià)結(jié)果，仿真效果如圖2所示。

圖2 VISSIM仿真模型示意圖

1.4 仿真結(jié)果輸出與分析

選取進(jìn)口道公交停靠站對(duì)進(jìn)入交叉口其他社會(huì)車輛所導(dǎo)致的延誤減少量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)以上假設(shè)條件運(yùn)行仿真結(jié)果輸出，得出了在不同飽和度下，港灣式?？空驹谛盘?hào)控制交叉口與本進(jìn)口道停車線之間的距離，及其與延誤減少量間的關(guān)系，如圖3所示。

圖3 不同飽和度下站點(diǎn)位置與延誤減小值關(guān)系

由圖3分析可知，當(dāng)飽和度較大時(shí)，港灣式公交?？空九c交叉口進(jìn)口道停車線之間的距離，與進(jìn)口道每車平均延誤減少值呈反比。當(dāng)飽和度較小時(shí)，港灣式公交?？空九c交叉口進(jìn)口道停車線之間的距離，與進(jìn)口道每車平均延誤減少值成正比，但其程度小于飽和度較大時(shí)的值。進(jìn)而可以得到，在不同飽和度下，港灣式公交?？空镜淖罴盐恢靡约皩?duì)應(yīng)服務(wù)水平，如表4所示。

表4 不同飽和度下?？空咀顑?yōu)位置

2 實(shí)例分析

以烏魯木齊市沙依巴克區(qū)南昌路－南昌南路交叉口為例，其南進(jìn)口上游處有港灣式公交?？空灸喜房谡荆九_(tái)距離停車線65m。其南進(jìn)口流量左轉(zhuǎn)393veh／h，右轉(zhuǎn)70veh／h。南昌路口站的公交線路有907路、301路、29路、905路共四條公交線路?？?。交叉口信號(hào)周期96s，南進(jìn)口通行時(shí)間39s。據(jù)交叉口基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)定中計(jì)算飽和度的方法，得出南進(jìn)口飽和度為0.44。由表4的值可知通過插值找到飽和度為0.44條件下停靠站距停車線的最優(yōu)距離，為35m。

輸入以上參數(shù)，通過VISSIM軟件仿真運(yùn)行可以得到停靠站點(diǎn)位于65m處延誤為24.1s，前移至35m處延誤為21.3s，延誤值減少了11.6%，如表5所示。

表5 公交?？奎c(diǎn)移動(dòng)前后延誤表

3 結(jié)束語(yǔ)

公交?？空镜脑O(shè)置會(huì)影響道路的運(yùn)行效率，我國(guó)大多城市的主干道公交?？空径家褜⒅本€式停靠站改造為港灣式?？空?，以解決路段飽和較大時(shí)公交車與其他車輛超車時(shí)引起的交通堵塞，而停靠站的布設(shè)位置與所在路段的飽和度有關(guān)?；赩ISSIM仿真軟件，對(duì)不同飽和度下的布站位置進(jìn)行探討，得到了不同飽和度下信控交叉口下游設(shè)置港灣停靠站的最佳距離，為?？空靖恼咎峁┝艘欢ǖ囊罁?jù)。因條件所限，還未將?？空军c(diǎn)與發(fā)車頻次、據(jù)停車線距離和飽和度三者關(guān)系進(jìn)行研究。因此，在下一步研究工作中應(yīng)著重考慮各種影響因素之間對(duì)?？空军c(diǎn)的影響，尋求多因素影響下的最優(yōu)尋址地點(diǎn)。

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