曾铖泓，徐 海，谢成光，师文磊，徐锦强，郭建钢

（福建农林大学交通与土木工程学院，福建福州350002）

环形交叉口因其具有车辆连续行驶、交通组织简便等特点，在早期道路交通流量不大时发挥很大优势。然而随着城市化进程的加快，道路交通流量急剧增加，环形交叉口的功能及通行能力已不能满足新时代下的交通发展需求，环形交叉口的优化势在必行[1]。

王波[2]等在分析环岛现状存在问题的基础上，提出优化方案，运用VISSIM仿真软件对优化方案仿真评价。苏春敏[3]等以福州市一环形交叉口改造工程为例，结合理论计算饱和度和VISSIM仿真软件对优化设计方案进行验证。杜阳[4]利用VISSIM交通仿真软件，选取排队长度等指标作为交叉口交通效率的优化指标，对鄂州市“马踏飞燕”环形交叉口进行优化设计。张燚[5]等提出一种城市涡轮式环形交叉口设计方案，选取平均延误时间和平均停车次数作为评价指标，应用VISSIM仿真软件对比分析两种设计方案的交通效益，以确定最终的设计方案。

借鉴上述研究成果，本文以武夷山市中山路—温岭街交叉口为例，以降低平均行程时间和平均延误时间为出发点，运用VISSIM软件对现状和优化方案进行仿真建模，输出现状与优化方案的评价指标，对比分析两种方案的评价结果，以确定最优的交叉口优化方案。

1 交叉口概况

1.1 交叉口及周边环境

中山路—温岭街交叉口位于武夷山市中心城区北部，周边有武夷山市政府、武夷山市教育局等众多企事业单位以及列宁公园、荣秀公园等公共场所，行人及非机动车交通流量大，是武夷山市中心城区的一个重要节点。其中心岛直径为7.5米，属于小型环形交叉口。其相交道路均为一块板道路，交叉口现状渠化图见图1。

图1 交叉口现状渠化图

1.2 现状问题分析

1）环形交叉口半径太小，环岛行驶标志位置设置偏低，难以起到指示标志的作用。

2）行人交通安全意识淡薄，行走随意，行人过街对交通流产生的干扰较大。

3）非机动车道违停现象严重，机非混行现象严重，路权分配不清晰，行驶自由度高，交通秩序混乱，极易引起交通事故。

4）交叉口处交通标线磨损严重且未及时重新施画，标线视认性差。

5）由交叉口西侧驶入的公交车辆均要在此交叉口绕行一周后再由交叉口西侧驶出，不仅浪费公交资源，更增大该环形交叉口的饱和度。

2 交通调查分析

2.1 交通量调查

通过人工计数的交通调查方法，对中山路-温岭街交叉口早高峰（7：30-8：30）流量进行调查统计，将实测的交通流量按照车辆折算系数换算成当量交通量(pcu/h)，常规车辆换算系数见表1。

表1 常规车辆换算系数

通过车辆折算系数计算，得到中山路-温岭街交叉口各进口道早高峰时段当量交通量，中山路-温岭街早高峰小时流量见表2。

表2 中山路-温岭街交叉口早高峰小时流量（pcu/h）

2.2 交通量预测

四阶段法是通过交通生成、交通分布、方式划分等因素建立数学模型，通过交通分配对交通流量预测的方法，TransCAD软件具有多种数学模型，能够在简化预测过程的同时得到较为全面的预测结果[6]。运用四阶段法预测得到2025年各进口道机动车高峰流量图，见图2。对数据整理后得到各进口道机动车高峰流量表，见表3。

图2 2025年各进口道高峰流量预测图

表3 中山路—温岭街交叉口高峰小时预测流量（pcu/h）

通过下式对该环形交叉口的通行能力进行计算，得到中山路-温岭街交叉口服务水平变化表，见表4。

表4 中山路-温岭街交叉口服务水平变化表

由表4可以发现，该交叉口在2025规划年交通量将达到1999pcu/h，接近该交叉口的通行能力，交叉口节点饱和度由0.85升至0.97，服务水平由E降至F，交通流极不稳定，急需改造优化。

3 优化方案

方案一渠化图，见图3，具体方案措施如下：

1）增大环岛半径，调整交叉口范围内路面斜线填充位置及形状，改善交通流向。

2）增设人行天桥，避免车流和人流平面相交的冲突，保障交通安全，减少交通事故。

3）规范设置标志标线，严管违停现象，保障非机动车的道路使用权。

图3 方案一渠化图

方案二渠化图，见图4，具体方案措施如下：

1）拆除环岛，改为平面交叉口，合理设置交通岛，优化行车环境。

2）规范设置标志标线，严管违停现象，保障非机动车的道路使用权。

4 仿真分析

图4 方案二渠化图

4.1 仿真建模

为使仿真实验更符合实际情况，应在仿真路网上设置冲突区域并定义优先规则。交通流量按照四阶段法预测得到的数据输入VISSIM仿真模型，仿真时长设置为3600秒。分别对中山路—温岭街交叉口现状和两个优化方案进行仿真，仿真示意图见图5。

图5 仿真示意图

4.2 仿真结果分析

运用VISSIM仿真软件对该交叉口优化前后进行仿真运行分析，得到相应的评价数据，进行整理分析，优化前后评价指标对比结果见表5。

表5 中山路—温岭街交叉口优化前后评价指标对比

仿真结果表明：方案一的平均行程时间由90.7s减至76.7s，平均延误时间由60.4s减至37.2s；方案二的平均行程时间由90.7s减至67.5s，平均延误时间由60.4s减至44.5s，两种方案均使交叉口的通行效率显著提高。其中，方案一的平均延误时间比方案二降低16.4%，方案二的平均行程时间比方案一降低11.99%。方案一通过增设人行天桥，减少行人过街对交通流产生的干扰，降低车辆延误，使得平均延误时间降低；方案二通过将环形交叉口改为平面交叉口，通行能力大大增加，通行效率更高，使得平均行程时间降低。综合交通效益考虑认为方案一对该交叉口优化效果更优。

5 结语

本文以武夷山市中山路—温岭街环形交叉口为研究对象，提出两种不同的渠化方案，运用VISSIM软件进行仿真评价，根据软件系统的评价功能输出现状与优化方案的评价指标，对评价结果进行对比分析，最终确定交叉口的优化方案。