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[摘 要]本文以广州客村立交为例，在交通调查的基础上，设计信号配时方案，并利用Vissim交通仿真软件，评价客村立交在增设信号控制前后的延误时间、排队长队、停车次数等各项交通信号控制性能指标。仿真结果表明：客村立交实施改善方案后，平均延误时间减少20%，平均停车次数25%，平均排队长度25%。
[关键词]交通工程；立体交叉口；Vissim交通仿真
中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0289-01
1 引言
立体交叉口作为城市交通网络交叉口的一种布置形式，为交通流的交汇转向让行提供场所，在非饱和状态下能够有效提高交通安全，减少交通事故[1]。而在饱和状态下，立体交叉口极易出现交通拥堵，此时应考虑增设信号控制装置，以便缓解交通拥堵现状。为了评价交通改善方案的优劣，本文以广州客村立交为例，在交通调查的基础上，设计信号配时方案，并利用Vissim交通仿真软件，评价客村立交在增设信号控制前后的延误时间、排队长队、停车次数等各项交通信号控制性能指标。
2 基本思路
首先对立体交叉口进行交通调查，调查内容包括道路条件（车道宽度、车道数、车道组成等）、交通流量调查（各方向高峰小时流量）；然后根据交通调查数据，采用Webster最佳信号周期计算方法得出信号配时方案，最后利用Vissim交通仿真软件建设微观交通仿真建模分析，对比立体交叉口在实施交通改善方案前后的车辆延误时间、排队长度、停车次数等各项交通信号控制性能指标。
3 交通现状分析及改善方案
客村立交位于广州大道南与新港西路交界处，在早晚高峰时间，各方向车流增多，特别是广州大道南方向是进入天河区的交通要道，经常出现交通拥堵，部分通往天河区的车辆（特别是公交车）为避免行驶底层车道需排长队，而选择行驶上客村立交，结果导致立交桥上交通拥堵更加严重。目前的交通改善方案是在早晚高峰时间，由交通协管员进行交通引导，虽然在一定程度上缓解了交通拥堵现状，但容易出现人为误差，另一方面劳动强度较大，需要消耗大量的人力和精力。鉴于此，文本提出在早晚高峰时间增设交通信号控制的交通改善方案，提高客村立交的交通运行效率；在平峰时间，设置黄闪信号控制方案，各方向车流自行寻找穿插空挡。同时有关部门应该要求行驶广州大道南方向的公交车辆按规定车道行驶，必要时可以采取相应的处罚措施。
4 交通改善方案设计
4.1 交通据调查分析
（1）道路环境调查
广州客村立交位于广州大道南与新港西路交界处，为三层立体交叉口（上层行驶新港西路双向直行车流，共4车道；中间层为环形交叉口，行驶直行、掉头、左转等车流，各进口道均设置2条车道；下层行驶广州大道南双向直行车流，共6车道；另外为各方向车流拓宽了专用右转车道）。
（2）交通量调查
依据客村立交的交通流特性，采用人工计数法对客村立交早高峰（8：00-9：00）的交通流量进行调查。调查结果经整理后如表1、表2所示。
4.2 信号配时方案设计
对客村立交中间层进行信号配时方案设计，相序采用各进口单独放行方法。 取绿灯间隔时间为3s，黄灯时间为3s，损失时间为3s，采用Webster最佳信号配时方法[3]进行信号配时设计，得最佳信号周期为90s，具体计算结果如下表所示。
5 Vissim交通仿真建模与分析
5.1 Vissim交通仿真建模
利用Vissim仿真软件，对客村立交的交通流进行仿真所需要的条件包括道路条件和交通条件，其中道路条件包括车道数、车道宽度、车道长度、纵坡度和纵坡长等；交通条件包括交通组成、交通量、车辆基本性能等情况。
（1）道路条件依据客村立交平面布局图（如图1所示），上层为双向4车道，中间层各各进口2车道，下层双向6车道，每车道宽约3.25m，其他参数视具体情况设置。
（2）交通条件中的交通量依据实际调查的交通流数据（如表1、表2）。
（3）车辆的几何尺寸选用Vissim 软件中2D 或3D模型中的类似车型尺寸和速度根据客村立交具体情况设置。
依据客村立交平面布局图，在Vissim交通仿真软件中分别建立交通改善前后的仿真模型，依据车辆特性设置模型中车辆的特性，并将表1、表2相关交通流量数据分别输入到地铁施工前后的模型中，最后得到交通改善方案实施前后的交通仿真模型，如图1所示。
5.2 仿真结果分析
对客村立交实施交通改善方案前后的交通状况分别进行模拟仿真，得出各种交通信号控制指标，经整理得仿真结果，如表4所示。
表4 交通信号控制指标表
仿真结果表明：实施交通改善方案后，客村立交的平均延误时间减少20%，平均停车次数25%，平均排队长度25%。
6 结束语
立体交叉在现代城市交通中发挥着重要的作用，一旦发生交通拥堵，影响范围将迅速扩大，因此，应当设计合理的交通改善方案，并利用交通仿真软件，对交通改善方案的优劣进行评价。
参考文献
[1] 田宗礼，李杰. 立体交叉在城市交通规划中的地位与作用[J]. 中国市政工程，2009，01：67-78.
[2] 刘一然，马骏，乔俊. 基于VISSIM的环形交叉口信号控制仿真分析[J]. 道路交通与安全，2008，03：24-27-38.
[3] 金双泉，李嘉，杜攀峰. 仿真技术应用于环形交叉口通行能力中的研究[J]. 公路交通科技，2004，02：95-98.
基金项目
2014年广东省高职教育大学生创新创业训练计划项目：交通调查与仿真工程室， 广东省交通运输厅科技项目（科技-2013-02-065），住房和城乡建设部2014年科学技术计划项目（2014-K5-020），广东省高等学校优秀青年教师培养计划（Yq2013180）。
[关键词]交通工程；立体交叉口；Vissim交通仿真
中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0289-01
1 引言
立体交叉口作为城市交通网络交叉口的一种布置形式，为交通流的交汇转向让行提供场所，在非饱和状态下能够有效提高交通安全，减少交通事故[1]。而在饱和状态下，立体交叉口极易出现交通拥堵，此时应考虑增设信号控制装置，以便缓解交通拥堵现状。为了评价交通改善方案的优劣，本文以广州客村立交为例，在交通调查的基础上，设计信号配时方案，并利用Vissim交通仿真软件，评价客村立交在增设信号控制前后的延误时间、排队长队、停车次数等各项交通信号控制性能指标。
2 基本思路
首先对立体交叉口进行交通调查，调查内容包括道路条件（车道宽度、车道数、车道组成等）、交通流量调查（各方向高峰小时流量）；然后根据交通调查数据，采用Webster最佳信号周期计算方法得出信号配时方案，最后利用Vissim交通仿真软件建设微观交通仿真建模分析，对比立体交叉口在实施交通改善方案前后的车辆延误时间、排队长度、停车次数等各项交通信号控制性能指标。
3 交通现状分析及改善方案
客村立交位于广州大道南与新港西路交界处，在早晚高峰时间，各方向车流增多，特别是广州大道南方向是进入天河区的交通要道，经常出现交通拥堵，部分通往天河区的车辆（特别是公交车）为避免行驶底层车道需排长队，而选择行驶上客村立交，结果导致立交桥上交通拥堵更加严重。目前的交通改善方案是在早晚高峰时间，由交通协管员进行交通引导，虽然在一定程度上缓解了交通拥堵现状，但容易出现人为误差，另一方面劳动强度较大，需要消耗大量的人力和精力。鉴于此，文本提出在早晚高峰时间增设交通信号控制的交通改善方案，提高客村立交的交通运行效率；在平峰时间，设置黄闪信号控制方案，各方向车流自行寻找穿插空挡。同时有关部门应该要求行驶广州大道南方向的公交车辆按规定车道行驶，必要时可以采取相应的处罚措施。
4 交通改善方案设计
4.1 交通据调查分析
（1）道路环境调查
广州客村立交位于广州大道南与新港西路交界处，为三层立体交叉口（上层行驶新港西路双向直行车流，共4车道；中间层为环形交叉口，行驶直行、掉头、左转等车流，各进口道均设置2条车道；下层行驶广州大道南双向直行车流，共6车道；另外为各方向车流拓宽了专用右转车道）。
（2）交通量调查
依据客村立交的交通流特性，采用人工计数法对客村立交早高峰（8：00-9：00）的交通流量进行调查。调查结果经整理后如表1、表2所示。
4.2 信号配时方案设计
对客村立交中间层进行信号配时方案设计，相序采用各进口单独放行方法。 取绿灯间隔时间为3s，黄灯时间为3s，损失时间为3s，采用Webster最佳信号配时方法[3]进行信号配时设计，得最佳信号周期为90s，具体计算结果如下表所示。
5 Vissim交通仿真建模与分析
5.1 Vissim交通仿真建模
利用Vissim仿真软件，对客村立交的交通流进行仿真所需要的条件包括道路条件和交通条件，其中道路条件包括车道数、车道宽度、车道长度、纵坡度和纵坡长等；交通条件包括交通组成、交通量、车辆基本性能等情况。
（1）道路条件依据客村立交平面布局图（如图1所示），上层为双向4车道，中间层各各进口2车道，下层双向6车道，每车道宽约3.25m，其他参数视具体情况设置。
（2）交通条件中的交通量依据实际调查的交通流数据（如表1、表2）。
（3）车辆的几何尺寸选用Vissim 软件中2D 或3D模型中的类似车型尺寸和速度根据客村立交具体情况设置。
依据客村立交平面布局图，在Vissim交通仿真软件中分别建立交通改善前后的仿真模型，依据车辆特性设置模型中车辆的特性，并将表1、表2相关交通流量数据分别输入到地铁施工前后的模型中，最后得到交通改善方案实施前后的交通仿真模型，如图1所示。
5.2 仿真结果分析
对客村立交实施交通改善方案前后的交通状况分别进行模拟仿真，得出各种交通信号控制指标，经整理得仿真结果，如表4所示。
表4 交通信号控制指标表
仿真结果表明：实施交通改善方案后，客村立交的平均延误时间减少20%，平均停车次数25%，平均排队长度25%。
6 结束语
立体交叉在现代城市交通中发挥着重要的作用，一旦发生交通拥堵，影响范围将迅速扩大，因此，应当设计合理的交通改善方案，并利用交通仿真软件，对交通改善方案的优劣进行评价。
参考文献
[1] 田宗礼，李杰. 立体交叉在城市交通规划中的地位与作用[J]. 中国市政工程，2009，01：67-78.
[2] 刘一然，马骏，乔俊. 基于VISSIM的环形交叉口信号控制仿真分析[J]. 道路交通与安全，2008，03：24-27-38.
[3] 金双泉，李嘉，杜攀峰. 仿真技术应用于环形交叉口通行能力中的研究[J]. 公路交通科技，2004，02：95-98.
基金项目
2014年广东省高职教育大学生创新创业训练计划项目：交通调查与仿真工程室， 广东省交通运输厅科技项目（科技-2013-02-065），住房和城乡建设部2014年科学技术计划项目（2014-K5-020），广东省高等学校优秀青年教师培养计划（Yq2013180）。