VISSIM軟件在交通影響分析中的應(yīng)用

曹洪斌，徐占杰，任柏寒

(吉林建筑科技學(xué)院，長春 130114)

1 VISSIM仿真軟件

VISSIM是一種交通仿真建模工具，主要以城市交通和公共交通運(yùn)行為模型，這種微觀仿真模型是離散的、隨機(jī)的，時間步長為0.1秒。在VISSIM軟件里，心理——生理跟車模型主要運(yùn)用在車輛的縱向運(yùn)動上，橫向運(yùn)動則是在規(guī)則的算法基礎(chǔ)上進(jìn)行。根據(jù)傳統(tǒng)型和激進(jìn)型等不同駕駛員的行為，車輛會根據(jù)用戶定義或從VISSIM輸入的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行移動。VISSIM用2D或3D動畫向用戶提供了圖形化的界面，更加形象地為用戶展現(xiàn)出車輛的運(yùn)動路線及路徑選擇，這對于評估城市規(guī)劃方案和交通工程設(shè)計也是十分有效的。

VISSIM在1992年進(jìn)入市場，憑借其強(qiáng)大的功能和完善的系統(tǒng)成為仿真軟件的翹楚。深厚的研發(fā)實(shí)力和遍布全球的龐大用戶群確保了VISSIM在同類軟件中的龍頭地位。交通模擬器和信號狀態(tài)發(fā)生器是VISSIM仿真軟件的主要組成部件。VISSIM主要有離線和在線兩種功能，分別具有離線輸出各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)和在線生成可視化交通狀態(tài)的功能，如出行時間、隊列長度等信息。正因仿真效果突出，VISSIM軟件才會如此受交通領(lǐng)域人士喜愛。

2 利用軟件進(jìn)行交通影響分析的意義

在現(xiàn)實(shí)交通生活中，人們經(jīng)常會遇到一些不合理的實(shí)際交通狀況，利用VISSIM軟件進(jìn)行交通影響仿真分析可以很大程度地避免這種情況。VISSIM對線路交通條件和數(shù)據(jù)的描述較為精確，影響交通狀況的因素是多樣的。交通仿真可以針對某個具體的影響因素進(jìn)行仿真實(shí)驗，確定此因素對交通流的實(shí)際影響力，幫助交通部門找到癥結(jié)所在。如果處于比較麻煩的交通道路環(huán)境，則需要人們進(jìn)行多次動畫仿真，找出影響交通流現(xiàn)象的主要問題。交通仿真實(shí)驗分析可以幫助工程設(shè)計者比較多種優(yōu)化方案，避免人為的經(jīng)驗主義作祟，幫助工程設(shè)計者找到最優(yōu)方案。更重要的是，借助VISSIM軟件的實(shí)用性和方便性，用戶能夠根據(jù)個人行駛情況輸入輸出實(shí)際數(shù)據(jù)，其運(yùn)算結(jié)果的動畫演示使得非專業(yè)人員也能輕易看懂，與用戶互動起來十分方便。

了解 VISSIM 仿真軟件的基礎(chǔ)知識和仿真模型的建立過程后，有助于人們研究它在交通影響分析中的應(yīng)用，通過建立模型來分析數(shù)據(jù)，為交通工程規(guī)劃人員提供道路交通數(shù)據(jù)參數(shù)。

3 VISSIM仿真軟件主要應(yīng)用

VISSIM交通仿真軟件的應(yīng)用是為了減少交通阻礙影響，提高交通出行效率，它主要應(yīng)用于以下交通領(lǐng)域：(1)設(shè)計、檢驗和評價車輛激發(fā)的信號控制；(2)分析和檢驗公交通行能力最佳的方案；(3)分析收費(fèi)設(shè)施的優(yōu)劣；(4)分析匝道控制運(yùn)營狀況；(5)分析道路路線及交通標(biāo)志的影響。

3.1 優(yōu)選最佳工程建造設(shè)計方案

眾所周知，在交通建設(shè)工程比如地鐵建造工程中，規(guī)劃設(shè)計建造地鐵項目的方案并不是唯一的，面對許多設(shè)計方案，該如何優(yōu)中取優(yōu)呢？此時就能夠通過利用 VISSIM軟件來逐個測試方案效果，為工程項目的設(shè)計規(guī)劃和建造方案確定提供決策支撐佐證。

3.2 模擬試驗設(shè)計方案

對于工程項目而言，可以利用VISSIM仿真交通軟件直觀看到項目實(shí)施建成后的仿真效果，并根據(jù)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行合理化和有效性的分析探討，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中存在的問題，并不斷優(yōu)化改善，實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)。

3.3 直觀演示工程項目投標(biāo)的階段效果

交通的建造項目花落誰家要看投標(biāo)結(jié)果，隨著信息技術(shù)的不斷改革創(chuàng)新，投標(biāo)單位要想在工程招投標(biāo)時脫穎而出，很大程度上依仗于投標(biāo)文件等材料是否創(chuàng)新。很多建造單位都不再采用傳統(tǒng)的白紙黑字的表達(dá)方式，轉(zhuǎn)而利用 VISSIM 仿真軟件呈現(xiàn)出3D實(shí)體方式，既直觀又生動形象。

4 應(yīng)用案例分析

4.1 交通流量

以L縣城周邊交叉路口為例，進(jìn)行優(yōu)化配時，暫時排除影響道路交通的行人因素，可以發(fā)現(xiàn)在晚高峰時A路口交通極其擁堵，所以主要研究A路與B路的交叉路口，利用VISSIM軟件找到只需要改變紅綠燈時的最佳優(yōu)化配時方案，減少不利影響力，幫助行人最大程度利用有限的道路資源。表1為AB交叉路口高峰時段(18：00 —19:00) 的機(jī)動車分流調(diào)查數(shù)據(jù)。

表1 AB交叉路口的交通流量Tab.1 Traffic volume of AB crossroads

4.2 配時方案

論證最佳周期的配時方案需要使用VISSIM交通仿真軟件來計算，以四相位的交通信號燈為配時原則，輸入觀察數(shù)據(jù)后，可以確定100 s為最佳周期，92 s的綠燈時間為有效時間。東西相位直行的綠燈通行實(shí)際顯示時間為29 s，左轉(zhuǎn)凸顯時間為21 s，而南北相位直行時間為17 s，左轉(zhuǎn)通行時間為15 s。根據(jù)此仿真數(shù)據(jù)結(jié)果可以優(yōu)化和改善信號配時方案。整理輸出結(jié)果，將優(yōu)化方案進(jìn)行對比，可以發(fā)現(xiàn)情況有所改善。交通部門在原有的交通配時算法基礎(chǔ)上計算交通信號燈配時數(shù)據(jù)，并結(jié)合 VISSIM 軟件仿真優(yōu)化已得的交通信號配時方案，可以直觀看到優(yōu)化前后的交通狀況對比。經(jīng)過VISSIM得出的改善方案，交通部門改進(jìn)了相關(guān)機(jī)制，可以明顯發(fā)現(xiàn)AB交叉路口的車流交通狀況有所改善、南北進(jìn)口方向車流通行效率提高，停留時間和延誤時間都下降了不少，道路擁擠情況得到很大程度提升，交通壓力得到極大緩解。

4.3 改善AB交叉口安全事故的措施

4.3.1 加大交通出行安全教育宣傳，提高安全意識

多起交通事故的起因多是人們?nèi)狈ο嚓P(guān)安全意識，所以需要加強(qiáng)交通安全教育的宣傳力度，引起人們重視。有關(guān)部門要充分利用各種媒體的多樣性和廣泛性，加強(qiáng)宣傳，讓交通安全意識深入人心。同時要提倡道路交通安全人人有責(zé)，每個社會成員都要自覺遵守法律法規(guī)，維護(hù)交通安全，堅決杜絕交通違法行為。

4.3.2 加強(qiáng)車輛安全性能檢查

很多交通事故的發(fā)生都是因為車輛性能安全問題，比如下雪天的一些交通事故原因是因為車輛在轉(zhuǎn)彎處車胎打滑或者爆胎導(dǎo)致車輛失控，這些事故的發(fā)生正是由于缺少車輛安全性能檢測而釀成的悲劇，所以檢查車輛技術(shù)性能的好壞對維護(hù)交通安全至關(guān)重要。維護(hù)城市道路安全的重點(diǎn)在于加強(qiáng)對道路行駛車輛的檢查與管理，目前我國交通管制對一些駕駛機(jī)動車違法車主的檢查管理力度不足，車輛檢測的監(jiān)控系統(tǒng)和機(jī)制不夠完善，沒有建立起特定事故處理預(yù)案機(jī)制。相關(guān)部門需要建立健全機(jī)動車安全性能檢測機(jī)制及處理預(yù)案，防患于未然。

5 結(jié)語

運(yùn)用VISSIM 交通仿真軟件可以找出提高交通出行效率的最優(yōu)方案，改善交通擁堵窘境，提高通行效率和通行能力，改善道路的服務(wù)水平。VISSIM軟件能夠應(yīng)用在交通的各個領(lǐng)域，為交通事業(yè)作出了極大貢獻(xiàn)。