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1、城市道路环形交叉口车辆排队及行车延误研究Ξ王震远(测绘工程系,北京100044)摘要:随着国民经济的快速发展,城市机动车保有量持续增加,由此引起了一系列的交通问题.结合北京市东四十条桥环形交叉口的交通状况,采用VISSIM交通微观仿真系统,对环形交叉口车辆排队及行车延误进行了分析研究,得出了车辆排队及延误与通行能力影响因素之间的关系.关键词:城市道路;交通仿真;车辆排队;行车延误中图分类号:U491.1文献标识码:A随着国民经济的快速发展,城市机动车保有量逐年上升,而城市道路交通设施以及交通管理的发展却相对滞后,由此造成交通拥堵和混乱.环形交叉口作为
2、一种城市交通组织形式曾经发挥出重要的作用,但随着交通流量的急剧增加,环形交叉口已经越来越不适应城市道路交通体系的要求,有必要对其结构设施以及交通管理重新进行设计和改造.为此,我们需要对影响环行交叉口通行能力的各种因素进行分析研究,找出其中的规律和影响程度,作到有的放矢.交通微观仿真系统作为交通优化设计的一个重要手段,可以从环形交叉口的设计、交通流的组织和渠化以及信号控制等方面来对现状交通和设计方案进行仿真分析,得出评价结果,做出最优决策.的设施以及交通法律规章等.环境是指交叉口所处位置的景观、地貌、自然状况、附近车辆停靠情况、行人及非机动车的干扰等情
3、况.气候条件是指气温、雨、雪、雾和冰等状况和程度.另外,机动车车辆性能以及驾驶员身体素质、技术水平、心理状态和对交通动态应变能力等对环形交叉口车辆排队及行车延误也有一定的影响.在研究过程中,选取了一些权重较大的影响因素,包括交通量、交通组成、车种比例和冲突交通量等.112Vissim交通微观仿真模型在研究过程中,采用的交通微观仿真系统为德国PTV公司的Vissim3.6交通仿真软件,该软件微观交通仿真模型的核心是车辆跟踪模型,是德国Karl2sruhe大学的Wiedemann教授于1974年总结了交通工程在微观仿真方面的研究成果,发表的“心理-物理学
4、跟车模型”.这个模型将跟车状态通过六个阈值分为四个区域8,在四个区域中驾驶员有不同的跟车特性.环形交叉口模型以北京市东四十条桥环形交叉口为基础建立,并对交叉口结构进行了适当的调整.其中,环道为4车道,南北进口为2车道,东进口为3车道,西进口为4车道.图1为模拟模型的简易示意图.模型中车辆运行状况以实地交通调查资料为准,包括车种组成、车速分布、交通流向等车辆运行要素.并用以上要素对微观仿真模型进行标定,1环形交叉口车辆排队、行车延误的影响因素及Vissim交通微观仿真模型111环形交叉口车辆排队、行车延误的影响因素环形交叉口车辆排队及行车延误的影响因素
5、主要有道路状况、交通条件、交通控制措施、汽车性能、环境、驾驶员技术水平和气候等5.道路状况是指道路的几何线形组成.交通条件是指交通量的大小、交通组成、交通流向、车道分布以及超车等运行状况.交通控制措施是指交通管理与控制措施、交通控制使其符合现状交通.212左转比例对排队长度的影响对于环形交叉口,由于内环车流为优先车流,而左转车流对内环车流的影响较大.因此,模拟当中只考虑左转车流混入率对交叉口排队长度的影响.在此情况下小型车比例参数、大型车比例参数给定确定的值,固定交叉口交通总流量,调整整个环形交叉口左转车所占比例,模拟计算出相应的排队长度.模拟结果图
6、3.分析模拟结果可以得出:随着左转交通流量的增加,路口平均排队长度逐步增加.对图3流量为5500v/h和4500v/h时的排队曲线进行回归分析可以得出,排队长度随着左转比例的增加而增加,可以拟合为二次非线性方程.图1环形交叉口模拟模型简易示意图2环形交叉口车辆排队研究车辆排队是研究环形交叉口的机动车排队等候现象,来分析交叉口处影响车辆排队的因素.排队长度从交叉口入环处起算.本文主要从交叉口交通量、交通流转向比例、车辆组成和冲突交通量等因素来分析研究.211交叉口交通量对排队长度的影响固定环形交叉口各入口的流量比例,逐步增大交叉口各入口处的交通流量(给
7、定总量,按比例分配到各入口),研究路口总流量与路口排队长度之间的关系.通过模拟得到路口总流量与平均排队长度之间的线形关系如图2所示.可以得出以下结论:随着环形交叉口交通流量的线形增加,路口平均排队长度呈线性增加,路口平均排队长度大小与环形交叉口交通总量大致上呈正比关系,其关系式可拟合为:L=0.14V-496.L为路口平均排队长度,V为交通总量.图3环形交叉口左转车比例与路口平均排队长度213车辆组成对排队长度的影响当交通流中的车型不一致时,由于不同车型具有不同的车辆行驶特性,它们所产生的交通压力不一样,因此对交叉口的车辆排队的影响也就不相同.固定交
8、叉口交通量不变,给定不同的大型车的比例参数数值,通过模拟,得出相应交通流量下不同车型比例时路口排队长度,如图
