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交通改善措施评估

在交通工程领域，评估交通改善措施的效果是至关重要的。微观交通流仿真软件 VISSIM 为交通工程师提供了一种强大的工具，可以详细模拟和评估各种交通改善措施的效果。本节将详细介绍如何使用 VISSIM 进行交通改善措施的评估，并提供具体的代码示例和数据样例。

1. 交通改善措施的类型

在使用 VISSIM 进行交通改善措施评估之前，首先需要了解常见的交通改善措施类型。这些措施可以大致分为以下几类：

• 交通信号优化：调整交通信号的配时，以提高路口的通行能力。

• 车道配置调整：改变车道的数量或用途，以优化交通流。

• 公共交通优化：改善公交线路和站点布局，提高公共交通的效率。

• 交通管理措施：实施交通限制或引导措施，如单行道、可变车道等。

• 基础设施建设：新建或扩建道路、桥梁等基础设施，提高交通容量。

2. 交通信号优化

交通信号优化是提高交叉口通行能力的常见措施。VISSIM 提供了多种工具和方法来优化交通信号配时，包括手动调整和自动优化。

2.1 手动调整交通信号配时

手动调整交通信号配时是最直接的方法。工程师可以根据交通流量、车辆类型等信息，手动设置信号灯的周期、绿灯时间等参数。

2.1.1 设置交通信号配时

在 VISSIM 中，可以通过以下步骤手动设置交通信号配时：

1. 打开 VISSIM 项目，选择需要优化的交叉口。

2. 在“信号控制”选项卡中，选择“信号设置”。

3. 设置信号周期、绿灯时间、黄灯时间等参数。

# 示例代码：手动设置交通信号配时fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要优化的交叉口intersection_id=1signal_group=vissim.Signals.GetSignalGroup(intersection_id)# 设置信号周期signal_group.SetDuration('CycleTime',120)# 设置绿灯时间signal_group.SetDuration('GreenTime',60)# 设置黄灯时间signal_group.SetDuration('YellowTime',5)# 保存设置vissim.Save()

2.1.2 评估交通信号优化效果

设置完交通信号配时后，需要评估优化效果。可以通过仿真运行后的交通数据来分析信号优化的效果。

# 示例代码：评估交通信号优化效果fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 运行仿真vissim.Run()# 获取仿真结果intersection_id=1signal_group=vissim.Signals.GetSignalGroup(intersection_id)results=signal_group.GetResults()# 分析结果forresultinresults:print(f"周期时间:{result['CycleTime']}秒")print(f"绿灯时间:{result['GreenTime']}秒")print(f"黄灯时间:{result['YellowTime']}秒")print(f"车辆通过量:{result['VehicleCount']}辆")print(f"平均等待时间:{result['AverageWaitTime']}秒")

3. 车道配置调整

车道配置调整是改善道路通行能力的另一种常见方法。可以通过增加或减少车道、改变车道用途等方式来优化交通流。

3.1 增加车道

增加车道可以提高道路的通行能力，尤其是在高峰时段。在 VISSIM 中，可以通过以下步骤增加车道：

1. 打开 VISSIM 项目，选择需要增加车道的路段。

2. 在“道路设计”选项卡中，选择“车道配置”。

3. 增加车道数量，并设置车道属性。

# 示例代码：增加车道fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要增加车道的路段section_id=1section=vissim.Sections.GetSection(section_id)# 增加车道数量section.AddLane()# 设置车道属性lane=section.GetLane(2)lane.SetWidth(3.5)# 设置车道宽度为3.5米lane.SetSpeedLimit(60)# 设置车道限速为60公里/小时# 保存设置vissim.Save()

3.2 改变车道用途

改变车道用途可以更好地分配交通需求。例如，将普通车道改为公交专用道，可以提高公交的通行效率。

# 示例代码：改变车道用途fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要改变用途的车道section_id=1lane_id=2lane=vissim.Sections.GetSection(section_id).GetLane(lane_id)# 将普通车道改为公交专用道lane.SetUsage('BUS')# 保存设置vissim.Save()

4. 公共交通优化

公共交通优化是提高城市交通效率的重要措施。通过改善公交线路和站点布局，可以减少公共交通的延误，提高乘客满意度。

4.1 改善公交线路

改善公交线路可以通过调整线路走向、增加班次等方式来实现。在 VISSIM 中，可以通过以下步骤调整公交线路：

1. 打开 VISSIM 项目，选择需要优化的公交线路。

2. 在“公共交通”选项卡中，选择“线路设置”。

3. 调整线路走向、增加班次等参数。

# 示例代码：改善公交线路fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要优化的公交线路bus_line_id=1bus_line=vissim.PublicTransport.GetBusLine(bus_line_id)# 调整线路走向bus_line.AddStop(2)# 增加一个停靠站bus_line.RemoveStop(3)# 删除一个停靠站# 增加班次bus_line.SetFrequency(10)# 每10分钟一班车# 保存设置vissim.Save()

4.2 优化公交站点布局

优化公交站点布局可以减少乘客的等待时间和换乘时间。在 VISSIM 中，可以通过以下步骤调整公交站点布局：

1. 打开 VISSIM 项目，选择需要优化的公交站点。

2. 在“公共交通”选项卡中，选择“站点设置”。

3. 调整站点位置、增加或删除站点等参数。

# 示例代码：优化公交站点布局fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要优化的公交站点bus_stop_id=1bus_stop=vissim.PublicTransport.GetBusStop(bus_stop_id)# 调整站点位置bus_stop.SetPosition(500)# 将站点位置调整到500米处# 增加新的公交站点vissim.PublicTransport.AddBusStop(600)# 在600米处增加新的站点# 保存设置vissim.Save()

5. 交通管理措施

交通管理措施包括实施交通限制或引导措施，如单行道、可变车道等。这些措施可以有效减少交通拥堵，提高道路利用率。

5.1 实施单行道

单行道可以减少交通冲突点，提高道路通行能力。在 VISSIM 中，可以通过以下步骤设置单行道：

1. 打开 VISSIM 项目，选择需要设置单行道的路段。

2. 在“道路设计”选项卡中，选择“交通管理”。

3. 设置单行道方向。

# 示例代码：实施单行道fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要设置单行道的路段section_id=1section=vissim.Sections.GetSection(section_id)# 设置单行道方向section.SetDirection('ONE_WAY','FORWARD')# 保存设置vissim.Save()

5.2 设置可变车道

可变车道可以根据交通需求动态调整车道用途，提高道路利用率。在 VISSIM 中，可以通过以下步骤设置可变车道：

1. 打开 VISSIM 项目，选择需要设置可变车道的路段。

2. 在“道路设计”选项卡中，选择“车道配置”。

3. 设置可变车道的规则和时间。

# 示例代码：设置可变车道fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要设置可变车道的路段section_id=1lane_id=2lane=vissim.Sections.GetSection(section_id).GetLane(lane_id)# 设置可变车道规则lane.SetVariableUsage({'00:00-06:00':'NORMAL','06:00-09:00':'BUS','09:00-17:00':'NORMAL','17:00-21:00':'BUS','21:00-23:59':'NORMAL'})# 保存设置vissim.Save()

6. 基础设施建设

基础设施建设是提高交通容量的长期措施。通过新建或扩建道路、桥梁等，可以显著改善交通状况。

6.1 新建道路

新建道路可以增加交通容量，减少拥堵。在 VISSIM 中，可以通过以下步骤新建道路：

1. 打开 VISSIM 项目，选择需要新建道路的区域。

2. 在“道路设计”选项卡中，选择“新建道路”。

3. 设置道路的起点、终点、车道数等参数。

# 示例代码：新建道路fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 设置道路参数new_road={'StartPoint':{'X':0,'Y':0},'EndPoint':{'X':1000,'Y':0},'Lanes':2,'SpeedLimit':60}# 新建道路vissim.Sections.AddSection(new_road)# 保存设置vissim.Save()

6.2 扩建桥梁

扩建桥梁可以提高过桥能力，减少拥堵。在 VISSIM 中，可以通过以下步骤扩建桥梁：

1. 打开 VISSIM 项目，选择需要扩建的桥梁。

2. 在“道路设计”选项卡中，选择“桥梁设置”。

3. 增加桥梁的车道数或宽度。

# 示例代码：扩建桥梁fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要扩建的桥梁bridge_id=1bridge=vissim.Bridges.GetBridge(bridge_id)# 增加桥梁的车道数bridge.AddLane()# 调整桥梁宽度bridge.SetWidth(3.5)# 设置桥梁宽度为3.5米# 保存设置vissim.Save()

7. 评估交通改善措施的效果

评估交通改善措施的效果是整个过程的关键步骤。通过对比仿真前后的交通数据，可以判断各项措施的有效性。VISSIM 提供了多种工具和方法来进行评估，包括数据采集、统计分析等。

7.1 数据采集

在 VISSIM 中，可以通过数据采集器收集仿真过程中的各种交通数据，如车辆通过量、平均速度、延误时间等。

# 示例代码：数据采集fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 创建数据采集器data_collector=vissim.DataCollection.AddCollector('VEHICLE_COUNT',1)# 设置数据采集器的采集点data_collector.AddCollectionPoint(1,500)# 在路段1的500米处设置采集点# 运行仿真vissim.Run()# 获取采集数据data=data_collector.GetData()forentryindata:print(f"时间:{entry['Time']}秒, 车辆通过量:{entry['VehicleCount']}辆")

7.2 统计分析

通过统计分析，可以更直观地评估交通改善措施的效果。VISSIM 提供了多种统计分析工具，如柱状图、折线图等。

# 示例代码：统计分析fromvissimimportVissimimportmatplotlib.pyplotasplt# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 获取仿真结果section_id=1section=vissim.Sections.GetSection(section_id)results=section.GetResults()# 提取数据times=[result['Time']forresultinresults]vehicle_counts=[result['VehicleCount']forresultinresults]# 绘制折线图plt.plot(times,vehicle_counts)plt.xlabel('时间 (秒)')plt.ylabel('车辆通过量 (辆)')plt.title('交通改善措施评估')plt.show()

8. 案例研究

为了更好地理解如何使用 VISSIM 进行交通改善措施的评估，我们通过一个具体的案例来说明整个过程。

8.1 案例背景

假设某城市的一个主要交叉口在高峰时段经常出现交通拥堵。交通工程师决定通过优化交通信号配时和增加公交专用道来改善交通状况。

8.2 交通信号优化

首先，对交叉口的交通信号进行优化。根据交通流量数据，调整信号周期和绿灯时间。

# 示例代码：交通信号优化fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要优化的交叉口intersection_id=1signal_group=vissim.Signals.GetSignalGroup(intersection_id)# 设置信号周期signal_group.SetDuration('CycleTime',120)# 设置绿灯时间signal_group.SetDuration('GreenTime',70)# 设置黄灯时间signal_group.SetDuration('YellowTime',5)# 保存设置vissim.Save()

8.3 增加公交专用道

接下来，增加一条公交专用道，以提高公交的通行效率。

# 示例代码：增加公交专用道fromvissimimportVissim# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 选择需要增加公交专用道的路段section_id=1section=vissim.Sections.GetSection(section_id)# 增加车道section.AddLane()# 设置车道用途lane=section.GetLane(2)lane.SetUsage('BUS')# 保存设置vissim.Save()

8.4 评估效果

最后，通过仿真运行后的数据来评估交通改善措施的效果。

# 示例代码：评估效果fromvissimimportVissimimportmatplotlib.pyplotasplt# 连接 VISSIMvissim=Vissim()# 运行仿真vissim.Run()# 获取仿真结果intersection_id=1signal_group=vissim.Signals.GetSignalGroup(intersection_id)results=signal_group.GetResults()# 提取数据times=[result['Time']forresultinresults]vehicle_counts=[result['VehicleCount']forresultinresults]average_wait_times=[result['AverageWaitTime']forresultinresults]# 绘制车辆通过量折线图plt.plot(times,vehicle_counts,label='车辆通过量')plt.xlabel('时间 (秒)')plt.ylabel('车辆通过量 (辆)')plt.title('交通信号优化效果')plt.legend()plt.show()# 绘制平均等待时间折线图plt.plot(times,average_wait_times,label='平均等待时间')plt.xlabel('时间 (秒)')plt.ylabel('平均等待时间 (秒)')plt.title('交通信号优化效果')plt.legend()plt.show()

通过上述步骤，交通工程师可以全面评估交通改善措施的效果，并根据仿真结果进行进一步的优化。

9. 结束语

交通改善措施的评估是一个复杂但 crucial 的任务。通过使用 VISSIM 进行详细的仿真和数据分析，交通工程师可以更有效地评估各种措施的效果，从而制定出更科学、更合理的交通改善方案。希望本节内容能够帮助您更好地理解和应用 VISSIM 进行交通改善措施的评估。