南京路與新華路交叉口
▲圖：天津市南京路與新華路交叉口。
這是一處六岔畸形交叉口，交叉口無信號控制，交叉口內(nèi)環(huán)島已有近40年歷史。除新華路北口為機(jī)動車由南向北單向通行，新華路南口機(jī)動車一律右轉(zhuǎn)外，其它各口均為雙向通行。高峰時每小時交通流量可達(dá)7141輛機(jī)動車，而非機(jī)動車、行人則存在繞行距離長、通行混亂的問題，早晚高峰期間，這一個交叉口的警力需求近十人。
南京路與湖北路交叉口
▲圖：天津市南京路與湖北路交叉口。
這個交叉口為五岔畸形交叉口，連接湖北路、南京路、曲阜道三條主干道，中心環(huán)島承擔(dān)交通渠化島作用，行人及非機(jī)動車過街距離過遠(yuǎn)，在交叉口內(nèi)無安全駐足區(qū)域。
成都道與貴州路交叉口
▲圖：天津市成都道與貴州路交叉口。
這又是一個六岔畸形交叉口，周邊分布有學(xué)校、體育館、商業(yè)中心、公園及醫(yī)院等交通敏感點(diǎn)，共有上下學(xué)、上下班四個高峰期，最高時交通流量達(dá)2712輛每小時。尤其是放學(xué)晚高峰期間，交叉口內(nèi)違法停車達(dá)100輛左右，且行人橫穿現(xiàn)象嚴(yán)重。
? 問題復(fù)雜，多套解決方案，怎么選？
結(jié)合上述三個交叉口的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和交通特點(diǎn)，天津市交警會同專業(yè)設(shè)計(jì)單位對每處交叉口都分別制定了三套交通優(yōu)化方案。
但是，由于三處交叉口交叉點(diǎn)比較多，涉及的各個交叉口相距很近，交通組織難度也很大。同時，由于三個交叉口都處于城市核心區(qū)，而且是主干線，交流流量非常大，一旦擁堵會導(dǎo)致主干道全面癱瘓，進(jìn)而波及整個中心城區(qū)。因此，社會對這三個交叉口交通狀況的關(guān)注度也非常高，這也決定了這三處交叉口的交通組織優(yōu)化只能成功，不能失敗。
所以，如何從三種不同的方案中選出效果更好的一個呢？如果采用傳統(tǒng)方式，只能單靠人力來進(jìn)行，這很難對尚未付諸實(shí)施的方案及其效果進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)。怎么辦？
交通仿真技術(shù)助力選擇最優(yōu)方案
利用傳統(tǒng)方式篩選最優(yōu)解決方案存在難度，是否可以借助技術(shù)手段來進(jìn)行？答案是肯定的。計(jì)算機(jī)技術(shù)中有一個“仿真建?！痹?，可以用來模擬不同方案的效果，從而選出最優(yōu)方案。這就是交通仿真模擬工具。
交通仿真模擬工具是一種微觀、基于時間間隔和駕駛行為的仿真建模工具，通過建立模型，以交叉口延誤、出行時間、行程時間延誤、交叉口排隊(duì)長度、服務(wù)水平等作為評價指標(biāo)，分析各種交通條件下（車道設(shè)置、交通構(gòu)成、交通信號、公交站點(diǎn)等）城市交通和公共交通的運(yùn)行狀況，可以對不同方案的運(yùn)行效果進(jìn)行定量、直觀評價。
▲圖：利用仿真模擬工具搭建的交叉交叉口三維場景。
天津交警結(jié)合實(shí)際公交線路、行人非機(jī)動車過街特點(diǎn)，對這一工具中的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正，力求使仿真狀態(tài)與實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)相吻合，隨后對不同方案進(jìn)行了模擬運(yùn)行并比對運(yùn)行效果，從而確定了最終實(shí)施方案，據(jù)此完成了對三處交叉口的交通組織優(yōu)化工作。
▲圖：根據(jù)模擬結(jié)果，天津交警在南京路沿線更新、增設(shè)了大量交通標(biāo)志。
通過仿真技術(shù)確定的方案效果如何？
? 通行能力大幅改善。
以南京路與新華路交叉口為例，根據(jù)實(shí)際觀測，這一交叉口改造完畢后，高峰時平均每小時通過機(jī)動車流量增加544當(dāng)量小客車，通行能力平均提升了7.2%；入口車道排隊(duì)長度下降16%；飽和度由1.06降至0.88，整體下降約18%；平均車速由15.2km/h增至21.5km/h，提升41.44%；交叉口內(nèi)總車均延誤由97.34s降至71.78s，下降26.25%；服務(wù)水平由F級升至E級。
▲圖：南京路與新華路交叉口改造前后效果對比。
成都道與貴州路交叉口由于存在上下班、上下學(xué)高峰，因此早晚高峰時段交通參數(shù)變化不一致。但與改造前相比，各項(xiàng)指標(biāo)也有大幅改善。
▲圖：成都道與貴州路交叉口改造前后效果對比。
? 交通事故明顯下降。
通過增設(shè)信號燈控制、增加導(dǎo)流島、增設(shè)電子警察等措施，交叉口內(nèi)機(jī)動車、非機(jī)動車、行人的路權(quán)得到重新分配，流向得到合理引導(dǎo)，消除了機(jī)動車、機(jī)動車和行人的交通沖突，有效降低了事故發(fā)生率。根據(jù)110接處警平臺統(tǒng)計(jì)，南京路與新華路交叉口改造后，事故警情下降了71.4%。
▲圖：南京路與新華路交叉口改造前后交通沖突點(diǎn)對比。
▲圖：南京路與新華路交叉口改造前后接警數(shù)量對比。
? 慢行交通路權(quán)得到保障。
交叉口調(diào)整后，南京路與新華路交叉口、南京路與湖北路交叉口共計(jì)重新施劃人行橫道線5處，增設(shè)導(dǎo)流島6處、行人過街信號燈7處，并增設(shè)了機(jī)動車全紅相位。尤其是南京路與新華路交叉口改造后，南京路西進(jìn)口行人過街時間縮短3分30秒，過街距離減少180米。
成都道與貴州路交叉口優(yōu)化調(diào)整完畢后，重新施劃人行橫道線6處，利用4處導(dǎo)流島將非機(jī)動車及行人駐足空間由103㎡增至425㎡，通過4處行人過街信號燈規(guī)范行人及非機(jī)動車通行軌跡；設(shè)置機(jī)動車全紅相位，充分保障了行人、非機(jī)動車通行安全。
結(jié) 語
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行交通仿真已成為解決交通問題的重要途徑。在利用交通仿真工具的過程中，可進(jìn)一步明確道路交通秩序的影響因素，獲得更加科學(xué)、直觀的交通組織優(yōu)化及評價手段，為各種復(fù)雜交通條件改造提供有效途徑，并提高交通組織優(yōu)化工作的科學(xué)性。
（文 | 天津市公安局交通管理局副局長 楊光）
