一、仿真内容
本次仿真作业应用VISSIM交通仿真软件针对城市内某十字信号交叉口进行了仿真。通过获得的交叉口的渠化、车道、交通量、信号配时等信息,对交叉口的、车辆数量、占有率、行程时间、延误时间和排队插队进行仿真评价。
二、交叉口交通条件及仿真设置
2.1交叉口交通条件
本交叉口为十字相交叉的信号控制交叉口,南北方向为育才街,东西方向为裕华路。其中南北方向为混行车道,东西进口车流量较大,渠化为左转专用、直行和右转专用车道。车辆在东西进口道为车道线为虚线时,可以自由换到,所以可用一个车道组仿真,在实线时不可以随意唤道,所以分别用3个车道组仿真。具体如表2-1和表2-2所示。
表2-1 道路交通基础数据
方向 |
车道数(条) |
单车道宽度(m) |
交通流量(veh/h) |
交通流量合计(veh/h) |
东 |
进口 |
左转 |
1 |
3.5 |
120 |
1375 |
直行 |
2 |
3.5 |
1155 |
右转 |
1 |
3.5 |
100 |
出口 |
4 |
3.5 |
— |
— |
南 |
进口 |
左转 |
|
3.5 |
50 |
|
直行 |
200 |
右转 |
150 |
出口 |
1 |
3.5 |
— |
— |
西 |
进口 |
左转 |
1 |
3.5 |
100 |
1268 |
直行 |
2 |
3.5 |
1023 |
右转 |
1 |
3.5 |
145 |
出口 |
4 |
3.5 |
— |
— |
北 |
进口 |
左转 |
1 |
3.5 |
50 |
400 |
直行 |
200 |
右转 |
150 |
出口 |
1 |
3.5 |
|
— |
表2-2 交叉口信号配合四方案
编号 |
项目 |
相位1 裕华路直行+右转 |
相位2 裕华路左转 |
相位3 育才街通行 |
1 |
周期 |
92 |
92 |
92 |
2 |
相位时长 |
52 |
20 |
20 |
3 |
绿灯时长黄灯时长 |
49 |
17 |
17 |
4 |
黄灯时长 |
3 |
3 |
3 |
5 |
红灯时长 |
40 |
72 |
72 |
2.2导入底图文件
2.2.1加载底图
建立一个精确VISSIM模型的交叉口需要一张具有比例尺的、能反映现实路网的背景图,一般情况下,导入交叉口的CAD底图。该过程操作位:菜单“查看—背景—编辑—读取”中完成,如图2-所示。
图2-1 加载底图
2.2.2调整比例
为了保证标定的精确性,所以将底图跳大,在选择标定距离时,应尽可能选择较大的距离,尽量选择特征明显的起终点,以便减少标定过程中产生的误差。
2.3各进口道及对应出口交通仿真
2.3.1东西进口直行仿真
利用左侧工具栏的路段连接器按钮建立东进口直行仿真,按照实际的交通条件对设置东进口的车道数,车道宽度和交通量等,选择默认的车辆构成为98%的小车和2%的大车。同时完成西出口的设置。注意,东进口的进口道部分可以略微超过停车线,但不得进入人行横道。西进口对路段长度没有要求,但是路段起点也不得侵入人行横道。建立完东进口直行和西出口直行后设置连接器,将东进口直行和西出口连接起来。最后,运行仿真,查看设置效果。
2.3.2东进口右转和左转仿真
先建立东进口右转进口道,要求同上。然后建立北出口道。在建立连接器将东进口与北出口道连接起来。最后,运行仿真,查看设置效果。左转仿真过车类似,不同的是需要设置东进口左转进口道和南出口道。
2.3.3其他进口道和出口道的仿真
其他经口道和出口道的仿真过程和仿真要求同上。此处不再赘述。建立好的交叉口如图2-2所示。
图2-2 交叉口设置效果
2.4交通信号和让行规则设置
2.4.1信号设置
信号设置主要有两个部分:一是定义各信号灯组的红、绿和黄灯起终时间。VISSIM中红灯结束时间、黄灯时间结束时间和绿灯时间结束时间3个参数来表示;二是确定各信号灯组控制的车流方向,即是东进口还是西进口,是直行还是左转。
表2-3 VISSIM交通信号参数表(单位:s)
序号 |
信号灯组 |
红灯结束时间 |
绿灯结束时间 |
黄灯结束时间 |
1 |
信号灯组1 |
0 |
49 |
3 |
2 |
信号灯组2 |
52 |
69 |
3 |
3 |
信号灯组30 |
72 |
89 |
3 |
表2-4 各进口道信号灯设置规则
进口方向编号 |
进口路段 |
名称 |
信号灯组 |
1 |
东进口右转车道 |
东进右 |
1 |
2 |
东进口直行车道1 |
东进直1 |
1 |
3 |
东进口直行车道2 |
东进直2 |
1 |
4 |
东进口左转车道 |
东进左 |
2 |
5 |
西进口右转车道 |
西进右 |
1 |
6 |
西进口直行车道1 |
西进直1 |
1 |
7 |
西进口直行车道2 |
西进直2 |
1 |
8 |
西进口左转车道 |
西进左 |
2 |
9 |
东进口车道北 |
南进口 |
3 |
10 |
北进口车道 |
北进口 |
3 |
2.4.2设置优先让行
在该信号交叉口,主要冲突已经处理,还有两个交通冲突未处理,、,即南进口左转与北进口直行的冲突,北进口左转与南进口直行的交通冲突。因此采用设置冲突区的方法进行处理。是的南进口左转车辆为北进口直行车辆让行,北进口左转车辆为南进口直行车辆让行。
2.5设置添加三维场景
VISSIM仿真中,可以为道路周围添加其他仿真场景,例如,房子,办公楼,草坪和电线杆等。本次仿真中的3D场景设置如图2-3所示。
图2-3 仿真3D场景
2.6十字交叉口仿真
图2-4 仿真过程
三、检测器的设置
3.1改变车道长度
前面建立的东、南、西、北各进口的道路长度仅为进口道的长度,需要将其延伸至正常路段。方法即使用“路段&连接器”添加即可。
3.2添加路径决策
为确定道路各进口道的流量,需添加各进口道与相应出口道之间的路径决策。
3.3设置常用的检测器
本节实验中,为东、南、西、北各个进口道设置了车辆数量检测器、占有率、行程时间、延误、排队长队和排队次数等。
3.4参数评价
设置完检测器后,运行仿真,获取评价参数。其中车辆数量和占有率的结果在后缀为“.mes”的文件中,行程时间的输出结果在后缀为“.rsz”文件里,延误的输出结果在后缀为“vlz”的文件里,排队长度的统计文件在后缀为“.stz” 的文件里。将这些文件以记事本的形式打开,即可获取相关参数的评价。
四、评价结果
下表为本次实验交叉口仿真后各参数的评价值。
表4-1 各评价参数
|
西出口 |
东出口 |
北出口 |
南出口 |
车车流量 |
123 |
165 |
52 |
44 |
|
西进口直行 |
东进口直行 |
北进口直行 |
南进口直行 |
行程时间(s) |
16.4 |
15.3 |
12.9 |
26.7 |
|
西进口直行 |
东进口直行 |
北进口直行 |
南进口直行 |
延误(s) |
10.4 |
9.5 |
6.1 |
19.7 |
|
西进口 |
东进口 |
北进口 |
南进口 |
平均排队长度(m) |
5 |
9 |
6 |
23 |
最大排队长度(m) |
33 |
49 |
42 |
71 |
排队车辆中的停车次数 |
35 |
56 |
25 |
61 |