规划设计
朱㊀健
(南京市城市与交通规划设计研究院股份有限公司，南京210016)
采用日期:20201229
第一作者：朱健(1993—㊀)，男，助理工程师，主要从事交通规划设计㊂
摘㊀要：为提高高铁枢纽片区交通规划设计合理性，保障高峰时段片区地面和地下各类机动车车流平稳㊁有序运行，对片区进行精确建模，并在此基础上进行动态交通模拟仿真㊂通过对高铁枢纽片区整体交通设计方案进行精细化建模，考虑地面㊁地下车流双联动，利用VISSIM 仿真软件模拟车流动态运行过程㊂根据仿真结果，对原规划设计方案进行初步调整设计，并对优化方案进行验证㊂本次仿真实现了对原方案的正向反馈，优化了高铁枢纽片区地面道路和地下环路交通规划设计㊂
许亚伟关键词：高铁枢纽片区；动态模拟仿真；运行指标
中图分类号:U491㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:16729889(2021)02005307
Traffic Planning and Design of High Speed Rail Core Area Based on VISSIM Simulation
ZHU Jian
(Nanjing Institute of City &Transport Planning Co．,Ltd．,Nanjing 210016,China)
Abstract :In order to ensure the smooth and orderly operation of all kinds of vehicles on the ground and underground in the high-speed railway hub area during peak hours,the accurate modeling of the area is carried out,and on this basis,the dynam-
ic simulation is carried out.Firstly,the detailed modeling of the overall traffic design scheme of the area is carried out,and the dynamic operation process of the traffic flow is simulated by VISSIM simulation software considering the dual linkage of ground and underground traffic flow.Secondly,according to the simulation results,the original planning and design scheme is preliminarily adjusted,and the optimization scheme is verified.This simulation realizes the positive feedback of the original scheme,studying the static and dynamic methods of traffic planning and desi
gn in hub area,optimizing the traffic planning and design of ground road and underground ring road in high-speed railway hub area.Key words :high-speed railway core area;dynamic simulation;operation index
㊀㊀随着高铁的迅猛发展，高铁枢纽站的规划设计变得更加重要㊂高铁枢纽站的规划设计是一项非常繁杂的课题，涉及多学科多专业技术的协同组织[1]㊂高铁枢纽站是城市交通系统的一部分，高铁枢纽站的规划设计不仅要考虑枢纽自身交通组织设计，也需要考虑与城市交通的衔接问题[2]，因此需要将包含周边道路的枢纽片区作为枢纽站的研究对象，对其方案进行论证㊂
高铁枢纽站规划设计研究方面，裴剑平等[3]利用VISSIM 仿真软件对沪宁城际常州站综合客运枢纽进行交通仿真，定量分析了枢纽站机动车车流密
度㊁乘客通道客流密度和通行能力等参数㊂王中岳[4]在客运中心交通组织设计方案中引入仿真技术，并基于现状调研数据标定驾驶行为等参数，以平均车速和平均延误为评价指标，优化原设计方案㊂赵光华等[5]结合设计方案建立枢纽站仿真模型，以拥堵路段和节点的延误时间㊁排队长度为评价指标，优化周边交通组织，将各种交通方式的流线干扰降至最低㊂麻旭东等[6]对高铁站接驳组织进行精细化建模，对周边路网和高峰时段接送客流进行仿真评价，以平均延误㊁平均车速和排队长度为评价指标，优化接驳组织方案㊂
现代交通技术2021年
本文利用3d Max和VISSIM仿真软件对枢纽片
区进行精细化建模，并对机动车交通运行情况进行
软件仿真
仿真模拟㊂通过分析平均延误㊁排队长度和运行车
速等指标，对原规划设计方案进行初步调整设计,
并对优化方案进行验证㊂
1㊀枢纽概述
宁杭高速铁路又名宁杭客运专线，是一条联系
江苏省南京市与浙江省杭州市的高速铁路，全长
256km，设11站㊂溧水站是宁杭高速铁路的其中一
站，位于南京市溧水区，溧水站区位如图1所示㊂
溧水站是南京铁路枢纽中重要区域级客运枢纽之
一，辐射溧水副城㊁柘塘新城及周边区域，规划轨
道㊁公交汇集，是溧水对外重要的综合性交通枢纽
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图1㊀溧水站区位(单位:km)
溧水站通过宁杭铁路客运专线联系南京㊁杭州和宁杭生态经济带其他节点城市㊂建设溧水站对促进宁杭生态经济带融合，加强宁杭㊁溧水余杭合作发展具有重大意义㊂充分利用溧水站枢纽高效的交通集散和换乘功能，枢纽内设置旅游集散中心，通过城市轨道站点的设置与道路交通的梳理，加强枢纽与南部田园景区尤其是无想山㊁东庐山等的衔接㊂
根据手机信令和综合交通规划数据预测，远期宁溧间日均联系强度为24万人次，年联系强度约
8760万人次㊂根据规划，溧水站未来30min可辐射20km，覆盖近100万人口，宁杭高速铁路班线年发送旅客量为480万人次，市域(郊)铁路班线年发送旅客约730万人次㊂溧水站1h等时圈如图2所示
㊂
图2㊀溧水站1h等时圈
2㊀枢纽片区交通设计方案
2．1㊀交通设计理念
在交通建筑设计中，一般遵循效率优先㊁枢纽运作㊁体验为上㊁综合开发等诉求㊂根据国内外高铁枢纽片区成熟发展经验，溧水站将打造快进快出㊁便捷换乘㊁空间分离的枢纽集疏运交通系统[7]㊂设施布局方面，优化客流进出站形式和交通设施布局，减少进出站交通，避免人车交通冲突；换乘服务方面，通过完善城市轨道设施㊁旅游集散中心㊁城市航站楼㊁公交首末站等设施，进一步提高高铁站对城市景点㊁重要枢纽的可达性；人车分流方面，枢纽片区通过地面地下设施分离㊁地面机非分离等方式实现人车分流[89]㊂
2．2㊀布局方案
枢纽片区由周边路网和枢纽站点组成，片区区域面积约60hm2，由交通路㊁溧白路㊁龙山路和站前路围合而成㊂枢纽片区整体布局示意如图3所示
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图3㊀枢纽片区整体布局示意
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气候环境试验室第2期朱㊀健.基于VISSIM 仿真的高铁枢纽片区交通规划设计
枢纽站共分为3层，包括云轨站台层㊁地面层和地下一层㊂云轨站台层主要组织公共交通；地面层以公共交通㊁步行为主，由云轨站厅㊁换乘大厅㊁集散广场㊁公交首末站㊁旅游集散中心㊁航站楼组成；地下一层以枢纽片区上落客和地下停车为主㊂枢纽站布局示意如图4所示
㊂
图4㊀枢纽站布局示意
枢纽快速通道为双向进出，站前小循环；地块地下道路为两进两出㊁单向主循环和地块微循环㊂枢纽地下一层布设出租车㊁小汽车落客区和小汽车停车场，采用双侧落客㊁双侧进出，简化地下交通组织㊂枢纽站地下一层示意如图5所示
㊂
图5㊀枢纽站地下一层示意
3㊀VISSIM 仿真模型构建3．1㊀交通仿真参数输入和校正
本试验仿真涉及溧水站枢纽片区交通，考虑到
片区内交通组织较为复杂，此次仿真以机动车为主，评价片区地面和地下机动车道的运行服务水平[1011]㊂
三氯氢硅枢纽片区交通仿真前需要对主要交通参数进
行输入和校正，包括流量数据㊁路径信息㊁车型数据㊁驾驶模型㊁期望速度分布和其他默认参数等㊂流量数据来源于高峰时段路网静态分配成果，车型以小汽车㊁出租车㊁公交车和货车为主，设置落客区
平均停靠时间为40s㊂
道路车速方面，主干路期望速度设置为40~
60km /h，次干路期望速度为30~40km /h，支路期望速度为20~30km /h㊂驾驶模型采用Wiedemann 74,
以模拟城市道路驾驶行为㊂期望速度分布校正以现状枢纽周边实测数据为参考，进行校正调整[1213]㊂
仿真时长4500s，前900s 为模型预热时间，模型运行时间为3600s㊂
相对延误是VISSIM 软件常用指标，其值为路段延误时间与行程时间比值㊂相对延误设置图例情况如图6所示
㊂
图6㊀相对延误设置图例情况
数据采集方面，枢纽片区地面层，在主要路段设置检测器，检测路段和节点的排队长度㊁平均延误和车速分布等情况，进而重点分析交叉口渠化设计㊁信号配时设计合理性㊂枢纽片区地下一层，以通行效率和安全性为导向，着重关注主要进出口车流延误时长㊁排队长度等，分析落客区和主要合流点㊁分流点原设计方案的车流运行情况[14]㊂
3．2㊀交通仿真模型
跨界也疯狂
交通系统仿真是再现交通流运行规律，对交通
系统进行管理㊁控制和优化的重要实验手段和工具㊂交通仿真技术已被应用到交通规划㊁交通设计领域，成为交通工程领域不可缺少的分析工具㊂
结合溧水站枢纽片区设计方案，利用3d Max 软件构建片区建筑㊁路网三维模型，利用VISSIM 软件V3DM 功能模块，建立枢纽片区动态交通模型㊂枢纽片区地面交通模型如图7所示㊂
由图7可知，枢纽片区路网为 四横三纵 格局，地面动态交通模型由枢纽站㊁主次支路网㊁各类机动车(小汽车㊁公交车㊁大巴车和货车)组成，能真实模拟地面各路段㊁交叉口㊁分流合流点的车流运行情况㊂通过分析主要瓶颈点的延误时长㊁排队长度和车速分布等参数，可有效定位地面交通拥堵多
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现代交通技术2021年
发点，从而与设计方案形成正向反馈，并提出相应交通设计和交通组织改善方案[15]
三星p30笔记本
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图7㊀枢纽片区地面交通模型
枢纽片区地下交通模型如图8所示㊂地下环路包括枢纽快速通道和地块地下道路，由枢纽上落客区㊁
地块地下停车场㊁小汽车和出租车组成㊂地下动态交通模型与地面动态交通模型通过隧道口相连，两者形成联动，从而能真实有效地仿真枢纽片区地面㊁地下车流运行情况
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图8㊀枢纽片区地下交通模型
4㊀仿真结果
4．1㊀枢纽片区地面层
枢纽片区整体呈现 四横三纵 路网体系，为有效分析片区高峰时段机动车整体运行状况，利用VISSIM 软件进行仿真，获取主要交叉口延误㊁排队长度和车速分布等数据，道路仿真情况如图9所示
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(a)交通路
溧白路
(b)站北路
溧白路
(c)龙山路溧白路
图9㊀道路仿真情况
以交通路溧白路为例，交通路原方案和优化方案对比如图10所示
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(a)
原方案
(b)优化方案
图10㊀交通路原方案和优化方案对比
通过对原方案进行仿真测试，结果显示，原方
案存在西出口分流合流点距离较短，西进口左转车
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第2期朱㊀健.基于VISSIM 仿真的高铁枢纽片区交通规划设计
道与直行车道交织严重，东进口直行车道数量不足，信号配时不合理等问题㊂针对上述问题，对原方案中的路段㊁交叉口渠化设置㊁信号配时和车辆运行规则进行调整优化，例如增加地面道路合流点与隧道敞口段距离㊁调整左转车道和直行车道位置㊁调整交叉口信号配时和统筹分配交叉口直行㊁左转车道数等㊂优化前后交通路路段及交叉口延误对比如图11所示，西出口分流合流点㊁西进口及东进口拥堵明显缓解㊂其他交叉口优化前后延误对比如图12所示
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(a)
优化前
(b)优化后
图11㊀
优化前后交通路路段及交叉口延误对比
(a)龙山路溧白路优化前㊀㊀(b)龙山路
溧白路优化后
(c)交通路溧白路优化前㊀㊀(d)交通路溧白路优化后
图12㊀其他交叉口优化前后延误对比
枢纽片区优化前后平均延误分布如图13所示㊂优化前路网存在多处瓶颈路段及交叉口，优化后，路网整体运行状况良好
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(a)
优化前
(b)优化后
图13㊀枢纽片区优化前后平均延误分布
对主要交叉口平均延误均值进行分析，枢纽片区主要交叉口平均延误如图14所示㊂优化后主要交叉口整体运行良好，车均延误下降3s 左右㊂优
化后，交通路溧白路㊁交通路站前路交叉口平均
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