淮海南路公交专用道优化仿真设计
目 录
1 引言1
1.1 研究的背景及意义1
1.2 国内外研究成果1
1.3 研究内容与技术路线3
2 淮海南路公交专用道仿真模型的建立与分析4
2.1 仿真模型的建立4
2.1.1 公交专用道路段交通调查5
2.1.2 基于VISSIM软件的仿真模型的建立11
2.2 仿真分析17
2.2.1 车辆排队长度17
2.2.2 公交车辆延误18
2.2.3 小汽车延误18
2.2.4 人均延误19
3 淮海南路公交专用道优化设计19
3.1 新民路交叉口进口道优化19
3.2 交叉口公交专用道长度优化设计22
3.3 交叉口信号配时优化24
3.4 小结25
结 论26
致 谢27参 考 文 献28
1 引言
1.1 研究的背景及意义
伴随经济的发展，淮安市城市化进程的迅速增长，中心城区人口密度逐渐变大。同时，随着居民经济水平的发展，小汽车的数量不断增加，现有道路越来越无法满足居民出行的需要，发展公共交通成为解决问题的一个有效手段。但是目前淮安市的公共轨道交通建设才刚刚开始，还没有投入运营使用，不能分担城市公共交通服务功能的份额，淮安市的公共交通还是立足于公交系统，因此对于公交专用道的优化设计可以作为首要考虑的方法。
淮海南路道路资源有限，路宽幅度有限，道路很难在进行拓宽设计。现有的基础上，淮海南路只存在依托于交叉口的公交专用进口道。本文根据已存在的公交专用进口道，运用VISSIM软件仿真出基于 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
这些进口道的公交专用道。然后根据仿真中存在的各种问题，对其进行逐步优化，使其效果能达到最大程度的优化。随着社会的逐步发展，作为发展公共交通首选的途径之一公交专用道能够随之建立起来，从而缓解越来越严重的交通堵塞问题。本文希望能够在其建立过程中起到一定作用的帮助。
1.2 国内外研究成果
1.2.1 国外研究现状
国外从1930年左右就提出了发展公交系统的观点，却直到1970年左右才运用公共交专用道，形式只是为公共车设置一条专用的隔离道路。公交专用道地实施始于20世纪60年代的法国，并在60年代末提出了“公交优先”的观点。Jose＇Viegas 和 Baichuan Lu提出了临时公交专用道的概念，研究了临时公交专用道对道路通行能力的影响。D.Jeason 和 F.Ferreira分析了公交优先措施对道路通行能力的影响，经过对比设置公交专用道前后道路上车辆的延误，得出了不同交通流量情况下，是否应设置公交专用道。
1.2.2 国外研究现状
雷莲桂、向凯、王力邵、孙全欣分析了不同饱和度下交叉口公交专用道运行效。林涛、毛应萍研究了公交专用道的网络化建设，对网络化背景下公交专用道建设形式和智能交通管理技术进行了分析。雷莲桂研究了公交专用道对道路交通的影响，利用VISSIM软件进行仿真，对仿真结果进行量化分析。顾天鸿、吴世迪研究了公交专用道实施效果总体分析，从线路总体来分析公交专用道的设置对公交准点率的影响。董红召，赵玉婷研究了基于PARAMICS的公交专用道时分复用方法和优化。孙莉、袁恺瞳、李睿研究了基于VISSIM的城市公交专用道设置，得出设置公交专用道的最佳交通流量。娄康研究了公交专用道回授线的合理长度设置，利用VISSIM软件对两个典型交叉口建立仿真模型，经计算分析确定不同交通情况下的回授线合理长度。杨一蛟、李馨、裘索研究了公交专用道的公交调度与交叉口信号协调设置，提出公交调度与协调理论。曹福灵研究了面向公交专用道复用的交叉口信号控制关键技术，分析公交专用道时段性闲置现象与现有公交专用道复用技术的不足。郭晖、李文权研究了设置临时性公交专用道的效益，对设置临时性公交专用道后，路段的运行状况所产生的效益提出了计算方法。张卫华、王炜、陈学武探讨了信号交叉口公交专用进口道设置方法，对信号交叉口设置的公交专用进口道现象，按直行、左转、右转分析各自设置方法、设置条件和设置长度。
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
本课题研究的是对淮海南路交叉口公交专用道建立仿真模型，然后进行优化，从而解决一些设置公交专用道后存在的问题和交通拥堵的现象。对交叉口车流量、车速、信号周期和距离长度等数据进行调查收集，将数据对应VISSIM软件中各个参数，进行输入。对仿真的选取指标进行评价结果输出，然后对输出的结果进行定量分析。
对于淮海南路的交叉口公交专用进口道，其长度优化应考虑两方面内容：（1）公交专用进口道的长度是否满足红灯期间公交车辆的停车需要。（2）公交专用进口道的排队长度是否被相邻进口道的交通流排队长度所阻碍，使得公交车辆车辆无法顺利进入专用进口道。
1.3.2 技术路线图
图1-1 技术路线图
2 淮海南路公交专用道仿真模型的建立与分析
2.1 仿真模型的建立
淮海南路位坐落于江苏省淮安市，是淮安市最重要的主干道。所以选取淮海南路的公交专用道作为本次仿真设计的研究对象。淮海南路的公交专用道主要集中于水门桥至解放路交界处路段，如图2-1所示。但鉴于实际图片建立路网时与原型相差较大，故做出淮海南路的CAD作为本次仿真设计的背景图。CAD图如图2-2所示。
图2-1 淮海南路概况图
图2-2 淮海南路CAD路网图
2.1.1 公交专用道专用道路段交通调查
1. 调查内容
对淮海南路进行调查是为了获取VISSIM软件仿真设计的基本数据，数据包括道路数据和交通数据两个方面。道路数据主要是道路的几何数据，特别是交叉口的几何数据，交通数据则由交通流量、车辆组成、行驶车速、信号相位等组成。具体调查方式现拟如下所示：
（1） 道路的几何数据。道路的几何参数包括道路的车道数、车道宽、信号相位、每段道路长度，尤其交叉口的进口道数、宽度及长度，同时还有公交专用道形式、公交线路以及公交站离交叉口距离。这些数据是VISSIM 建立仿真模型的基础数据。
（2） 道路的交通流量及交叉口的车流向比例。交通流量是指单位时间内通过道路或车道某一断面的交通实体的数量，它是 VISSIM 软件仿真过程中的主要参数。
（3） 车辆组成。调查道路的车辆组成情况，包括车辆类型和各种类型车辆在交通流中所占比例大小。因为本次设计主要研究公交专用道，所以将公交车以外的其余车辆统一概括在小汽车中。
（4） 小汽车的车速分布。此车速主要是用于 VISSIM 软件仿真时输入的小汽车的车速分布来确定小汽车的期望速度，用来模拟交叉口公交车与右转车辆的交织引起的右转车辆的总延误。
表2-2 淮海南路与解放路交叉口信号相位 （单位：S）
相位 黄灯 红灯结束 绿灯结束 周期
1（南北直行右转） 3 1 26
2（南北左转） 3 29 48 100
3（东西直行右转） 3 51 80
1 引言1
1.1 研究的背景及意义1
1.2 国内外研究成果1
1.3 研究内容与技术路线3
2 淮海南路公交专用道仿真模型的建立与分析4
2.1 仿真模型的建立4
2.1.1 公交专用道路段交通调查5
2.1.2 基于VISSIM软件的仿真模型的建立11
2.2 仿真分析17
2.2.1 车辆排队长度17
2.2.2 公交车辆延误18
2.2.3 小汽车延误18
2.2.4 人均延误19
3 淮海南路公交专用道优化设计19
3.1 新民路交叉口进口道优化19
3.2 交叉口公交专用道长度优化设计22
3.3 交叉口信号配时优化24
3.4 小结25
结 论26
致 谢27参 考 文 献28
1 引言
1.1 研究的背景及意义
伴随经济的发展，淮安市城市化进程的迅速增长，中心城区人口密度逐渐变大。同时，随着居民经济水平的发展，小汽车的数量不断增加，现有道路越来越无法满足居民出行的需要，发展公共交通成为解决问题的一个有效手段。但是目前淮安市的公共轨道交通建设才刚刚开始，还没有投入运营使用，不能分担城市公共交通服务功能的份额，淮安市的公共交通还是立足于公交系统，因此对于公交专用道的优化设计可以作为首要考虑的方法。
淮海南路道路资源有限，路宽幅度有限，道路很难在进行拓宽设计。现有的基础上，淮海南路只存在依托于交叉口的公交专用进口道。本文根据已存在的公交专用进口道，运用VISSIM软件仿真出基于 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
这些进口道的公交专用道。然后根据仿真中存在的各种问题，对其进行逐步优化，使其效果能达到最大程度的优化。随着社会的逐步发展，作为发展公共交通首选的途径之一公交专用道能够随之建立起来，从而缓解越来越严重的交通堵塞问题。本文希望能够在其建立过程中起到一定作用的帮助。
1.2 国内外研究成果
1.2.1 国外研究现状
国外从1930年左右就提出了发展公交系统的观点，却直到1970年左右才运用公共交专用道，形式只是为公共车设置一条专用的隔离道路。公交专用道地实施始于20世纪60年代的法国，并在60年代末提出了“公交优先”的观点。Jose＇Viegas 和 Baichuan Lu提出了临时公交专用道的概念，研究了临时公交专用道对道路通行能力的影响。D.Jeason 和 F.Ferreira分析了公交优先措施对道路通行能力的影响，经过对比设置公交专用道前后道路上车辆的延误，得出了不同交通流量情况下，是否应设置公交专用道。
1.2.2 国外研究现状
雷莲桂、向凯、王力邵、孙全欣分析了不同饱和度下交叉口公交专用道运行效。林涛、毛应萍研究了公交专用道的网络化建设，对网络化背景下公交专用道建设形式和智能交通管理技术进行了分析。雷莲桂研究了公交专用道对道路交通的影响，利用VISSIM软件进行仿真，对仿真结果进行量化分析。顾天鸿、吴世迪研究了公交专用道实施效果总体分析，从线路总体来分析公交专用道的设置对公交准点率的影响。董红召，赵玉婷研究了基于PARAMICS的公交专用道时分复用方法和优化。孙莉、袁恺瞳、李睿研究了基于VISSIM的城市公交专用道设置，得出设置公交专用道的最佳交通流量。娄康研究了公交专用道回授线的合理长度设置，利用VISSIM软件对两个典型交叉口建立仿真模型，经计算分析确定不同交通情况下的回授线合理长度。杨一蛟、李馨、裘索研究了公交专用道的公交调度与交叉口信号协调设置，提出公交调度与协调理论。曹福灵研究了面向公交专用道复用的交叉口信号控制关键技术，分析公交专用道时段性闲置现象与现有公交专用道复用技术的不足。郭晖、李文权研究了设置临时性公交专用道的效益，对设置临时性公交专用道后，路段的运行状况所产生的效益提出了计算方法。张卫华、王炜、陈学武探讨了信号交叉口公交专用进口道设置方法，对信号交叉口设置的公交专用进口道现象，按直行、左转、右转分析各自设置方法、设置条件和设置长度。
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
本课题研究的是对淮海南路交叉口公交专用道建立仿真模型，然后进行优化，从而解决一些设置公交专用道后存在的问题和交通拥堵的现象。对交叉口车流量、车速、信号周期和距离长度等数据进行调查收集，将数据对应VISSIM软件中各个参数，进行输入。对仿真的选取指标进行评价结果输出，然后对输出的结果进行定量分析。
对于淮海南路的交叉口公交专用进口道，其长度优化应考虑两方面内容：（1）公交专用进口道的长度是否满足红灯期间公交车辆的停车需要。（2）公交专用进口道的排队长度是否被相邻进口道的交通流排队长度所阻碍，使得公交车辆车辆无法顺利进入专用进口道。
1.3.2 技术路线图
图1-1 技术路线图
2 淮海南路公交专用道仿真模型的建立与分析
2.1 仿真模型的建立
淮海南路位坐落于江苏省淮安市，是淮安市最重要的主干道。所以选取淮海南路的公交专用道作为本次仿真设计的研究对象。淮海南路的公交专用道主要集中于水门桥至解放路交界处路段，如图2-1所示。但鉴于实际图片建立路网时与原型相差较大，故做出淮海南路的CAD作为本次仿真设计的背景图。CAD图如图2-2所示。
图2-1 淮海南路概况图
图2-2 淮海南路CAD路网图
2.1.1 公交专用道专用道路段交通调查
1. 调查内容
对淮海南路进行调查是为了获取VISSIM软件仿真设计的基本数据，数据包括道路数据和交通数据两个方面。道路数据主要是道路的几何数据，特别是交叉口的几何数据，交通数据则由交通流量、车辆组成、行驶车速、信号相位等组成。具体调查方式现拟如下所示：
（1） 道路的几何数据。道路的几何参数包括道路的车道数、车道宽、信号相位、每段道路长度，尤其交叉口的进口道数、宽度及长度，同时还有公交专用道形式、公交线路以及公交站离交叉口距离。这些数据是VISSIM 建立仿真模型的基础数据。
（2） 道路的交通流量及交叉口的车流向比例。交通流量是指单位时间内通过道路或车道某一断面的交通实体的数量，它是 VISSIM 软件仿真过程中的主要参数。
（3） 车辆组成。调查道路的车辆组成情况，包括车辆类型和各种类型车辆在交通流中所占比例大小。因为本次设计主要研究公交专用道，所以将公交车以外的其余车辆统一概括在小汽车中。
（4） 小汽车的车速分布。此车速主要是用于 VISSIM 软件仿真时输入的小汽车的车速分布来确定小汽车的期望速度，用来模拟交叉口公交车与右转车辆的交织引起的右转车辆的总延误。
表2-2 淮海南路与解放路交叉口信号相位 （单位：S）
相位 黄灯 红灯结束 绿灯结束 周期
1（南北直行右转） 3 1 26
2（南北左转） 3 29 48 100
3（东西直行右转） 3 51 80
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