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智慧交通,让城市生活更美好——学院智慧交通系教师参与仿真评估和验证的交通优化方案在成都落地实施

2023年03月24日 阅读量:184返回列表

近日,成都市公安局交通管理局发布了《关于调整盛兴街及剑南大道天府二街路口交通组织的通告》,对盛兴街、剑南大道、天府二街相关路口实施交通调整,预示着剑南大道周边道路交通优化方案正式落地实施。学院智慧交通系相关教师和科研工作者参与了优化方案的仿真评估和验证,而智慧交通专业的同学们也怀着对优化方案和专业知识的强烈好奇心,采访了方案参与者之一王绪婷老师。

Q:请问老师们具体做了什么工作?工作中运用到哪些学科和专业的知识?

A:在剑南大道优化方案仿真评估与验证的项目中,团队主要根据成都市交管部门提出的多种剑南大道交通组织初步优化方案,对方案的合理性和有效性进行分析,然后利用交通仿真结果评估优化方案的效果,为交管部门提供一个最优的优化方案,同时对方案具体实施细节给予相关的建议。

工作中不仅需要交通管理与控制、交通仿真等交通专业相关的知识,同时数学、计算机等相关学科和专业的知识也不可或缺,比如我们处理一个优化问题最常用的手段就是数学建模,这次我们采用VISSIM仿真软件进行路网建模和仿真评估,采用Synchro交通优化软件对交通信号配时方案进行了优化。

Q:请问优化方案可产生怎样的预期效果?未来可借鉴或者推广的方向是什么?

A:前段时间刚实施的是优化方案中锦城湖收费站下行方向车辆绕行的交通组织调整,其主要目的是缓解剑南大道主道与绕城高速下行两股车流交织产生的交通拥堵问题。方案使绕城高速下行车流经盛兴街、富华北路绕行,可在缓解车流交织问题的同时提高次干路、支路的道路利用率,均衡路网车流。

本优化方案主要采用了分流的思想,针对主干道存在的车流量过大、多股车辆交织产生的严重拥堵问题,结合单行道、道路渠化等手段利用主干道周边的路网对车流进行分流,缓解主干道的拥堵问题,同时也使路网中的车流分配变得更加合理。这是处理城市主干道交通拥堵的一种合理、有效的手段,未来可推广到类似的城市交通问题上,但这种方案实施也需要一定的前提条件,即对应主干路周边有相对完善的次干路和支路体系。

Q:在仿真模拟过程中,需要比较哪些数据来体现优化方案能够达到的具体优化效果?过程中遇到的问题以及如何解决?

A:仿真的输出结果主要包括道路平均速度、交叉口排队长度、平均延误、车辆燃料消耗等参数,通过对比原始方案与优化方案的输出结果,对方案的优化效果进行评价。

除了对道路属性、限速、车流量、车辆属性参数进行设置外,为了使仿真中的交通状态与现实状态尽可能的相符,还需对仿真中的参数进行标定。由于标定参数组合情况较多,若想得到一个精确的标定结果工作量很大。团队结合过往相关项目的经验,并参考其他相关论文研究对仿真参数标定的总结及建议,主要利用python编写标定程序并调用VISSIM的COM接口,实现参数的标定,最终获得较好的标定效果。

Q:请问在验证此项目时如何仿真模拟车流量、路况和突发事件,交通涉及车速、车流量、道路实况和信号灯、天气等多种因素影响,要全面考虑到这些方面需要具备什么样的知识和工具?涉及什么软件的使用?在这个过程中遇到什么样的问题?

A: 在本项目中采用VISSIM微观交通仿真软件对路网进行建模,并结合真实道路交通数据在仿真中模拟交通运行。除了对道路属性、限速、车流量、车辆属性参数进行设置外,为了使仿真中的交通状态与现实状态尽可能的相符,还需对仿真中的参数进行标定,团队结合过往相关项目的经验,并参考现有的参数标定方法,对速度分布、跟驰模型参数进行标定。在仿真过程中,主要利用python编写标定程序并调用VISSIM的COM接口,实现参数的标定。

由于标定参数组合情况较多,若想得到一个精确的标定结果工作量很大。因此团队通过参考其他相关论文研究对仿真参数标定的总结及建议,在其基础上对项目交通状态的基础上进行相应的调整标定,最终获得较好的标定效果。

Q: 请问在确定优化方案时,如何协调解决了某条道路拥堵问题时而对其他道路可能造成的影响?

A: 在优化方案的仿真评估中,我们不只是评估某条道路优化后的运行状态,而是对采用优化方案的区域路网整体运行状态进行评估,使优化方案在缓解关键结点交通拥堵的同时不会对整体路网的运行产生严重的影响。在本项目中,我们通过调整交叉口渠化方案、优化交叉口信号配时方案等策略协调处理可能产生的问题,保证路网整体的运行效果。

Q: 请问绕行线路的设计是否会影响周边居民的出行?如何做好单行线路的引导与监管?

A: 在优化方案的设计中考虑道路绕行线路可能会对周边出行产生的影响,由于绕城高速下行车辆经盛兴街、富华北路绕行,并通过天府一街、天府二街等道路东行,因此不可避免地会使此区域的交通流量增加,导致该区域内居民出行的延误增加;在交通管控方面,因设置单行道产生的管控措施对居民出行的影响并不大,主要因为管控措施相对较少,且所在区域路网较密集、可达性较高。

在单行线的引导方面,主要通过设置道路指示牌进行引导,并在实施初期分配一定的交管人员进行现场指挥与引导;在监管方面,通过主要设置卡口摄像机和执法人员现场执勤进行监管。

Q: 请问该优化方案分流以及分流路线的选择具体是依据什么标准的?在制定这个方案的时候有哪些限制条件?

A: 在分流路线的选择上我们主要考虑了以下几个原则:

1. 分流路线的车辆绕行距离在一个合理的范围内,避免增加较大的额外出行成本;

2. 分流路线所涉及的道路能够承受增加的交通流,避免产生严重的交通阻塞问题;

3. 分流方案实施后,能够使区域路网的整体交通运行状态变得更好。

在制定方案主要受到道路线形、区域路网布局、优化成本等条件的限制。

采访结束之际,王绪婷老师表示成都作为国家第二批“双智”10个试点城市之一,智慧交通专业的未来十分乐观,并希望自己和智慧交通专业的同学们可以运用专业知识,在城市精细化治理方面开展有益探索,用“智慧”让大家共同生活的这座城市更美好。

学院智慧交通系现有教师26人,其中教授6人、副教授12人。王绪婷老师现任智慧交通系助理教授,主要从事交通管理与控制、交通流理论、道路拥挤收费、交通出行行为、交通安全方向的研究,主研美国国家自然科学基金项目1项、宾夕法尼亚州交通部项目2项、加州大学交通研究中心项目1项。在IEEE T-ITS,TR Part B等期刊发表论文3篇,发表会议论文5篇,在TRB年会上做报告6次。

 

文字:新媒体中心 郑美璇、周俊欣

排版:新媒体中心 薛崇柏

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