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惠州北站交通仿真应用探索

摘要

赣深高铁惠州北站经过了多轮的规划研究,但在“站城融合”背景下,提出了更精细化的设计要求。为了检验、支撑交通设计方案,尝试应用VISSIM仿真技术,对惠州北站交通组织方案进行建模与仿真。通过动态、定量、精细化的仿真分析来评估道路的运行状况以及交通设施的服务能力,并提出优化改进建议,指导工程设计落地。

 

1.初步设计方案

 

赣深高铁惠州北站位于惠州市小金口片区,主要服务惠州全市域及临界片区高铁出行。惠州北站是赣深铁路进入珠三角的第一个大站,也是惠州市通向粤港澳大湾区的枢纽门户。

 
 
图1 惠州北站区位

 

惠州北站由赣深高铁、莞惠城际构成。其中赣深高铁为5台12线;莞惠城际为2台4线,平行布置于赣深高铁南侧。惠州轨道交通1号线垂直于高铁布设;惠州轨道交通5号线沿白石路敷设,位于1号线东侧,与1号线L形换乘。

 
 
图2 场站布局

 

惠州北站采用上进下出的组织,从高架二层进站,地下一层出站。远期规划包含公交场站约3万平米,长途(旅客)场站约2.3万平米,出租车场站以及社会车停车场等。

 
 
图3 惠州北站鸟瞰图(初期)
 
 
图4 惠州北站鸟瞰图(远期)

 

2. 微观仿真精准提能

 

惠州北站经过了多轮的规划研究,总体布局方案已落到工可和初步设计,但下一代枢纽更强调“站城融合”,提出了更精细化的设计要求。

面对以上问题,微观交通仿真技术应运而生。交通仿真主要通过微观层面动态、定量、精细化的分析,检验和优化交通设计方案,形成规划-设计-模型的闭环反馈,以此为设计方案提供支持,指导枢纽工程设计落地。交通仿真是规划理念融合数据分析的过程;是定性判断融合定量分析的过程;是透视未来,挖掘隐性问题的过程。

因此,本项目引入交通仿真技术,通过微观层面的动态、定量、精细化仿真分析,挖掘与识别规划设计中存在的问题并深度剖析原因。通过成熟的交通组织优化手段优化设施规模与布局,优化交通组织流线等。并通过优化前后仿真结果对比来验证改善效果。为交通设计方案及后续保障方案提供支持,指导枢纽基础设施建设。

 
 
图5 优化思路

 

3.建模与问题分析

 

(1)全面精细化建模,打造直观展示效果

 

在本次模型应用中,改变以往粗糙、单调的交通工程仿真,融合城市设计SU模型、建筑BIM模型等,构建高精度仿真情景,多种交通方式相互融合,以模拟最为真实的枢纽交通流特征,为项目提供强力支撑。

 
 
图6 整体运行视频
 
(2)通过动态定量仿真分析,识别设计问题

 

根据交通仿真运行结果,枢纽整体运行效果良好。初期2025年,惠州北站送客车流平均运行速度23km/h;平均延误31s;远期2050年,惠州北站送客车流平均运行速度21km/h;平均延误51s。

 
 
图7 初期运行水平与远期运行水平

 

惠州北站整体运行良好,但在微观节点中仍然存在部分问题,主要集中在白石路交叉口、停车场出人口以及送客平台等。例如站西路-白石路效率过低,主辅道交织严重,通行能力有限,致使车辆拥堵。送客车辆驶离经过此处最大排队长度可达约160米;例如停车场进出车辆对主路(白石路)产生干扰,地下停车场入口距离白石路-站西路交叉口出口道仅160米,在该处路段,车辆缓行长度达110米,车辆平均延误时间11s。送客平台能力接近饱和,初期按预测量1480pcu/h,送客平台已经产生排队20米,约三辆车。原规划20个斜列式停车位,不能满足更高的送客需求。

 

 

图8 问题汇总

 

 

图9 白石路-站西路矛盾点

 

 

4.方案优化与评估

 

(1)针对关键问题开展多情景测试

 

惠州的城市轨道交通等相关交通基础设施仍处于规划阶段,未来存在波动性变化风险,继而影响轨道交通分担率,小汽车出行率等等。为了确保枢纽设施服务能力可以弹性适应未来,开展了不同情景,不同方案的仿真,共包括三个情景。

 

情景一:送客平台极限压力测试

 

针对送客匝道开展不同交通流量、停靠位进行多情景仿真,找出效能最大的匝道配置方案。实验结果表明,在20落客位基础上,增加10个落客车位可提高送客能力约400pcu/h。相同送客交通量,30送客位方案可以减少排队长度约40米。

 
 
图10 排队长度记录对比
 
 
图11 排队长度分析图
 
 
图12 30落客位方案运行效果

 

情景二:绿波交通效果测试

 

增加绿波交通的对比测试,验证绿波效果。根据实验结果,无绿波延误东侧交叉口西进口平均延误60秒,有绿波延误47秒,优化效果约13秒。无绿波平均停车次数1.08次,有绿波平均停车0.66次。绿波交通对提高送客车辆行程速度效果显著。

 
 
图13 绿波效果对比(延误指标)

 

情景三:为应对轨道建设时序不确定风险,开展拥堵风险分析
 

基于不同交通量进行对比测试,探索公交调整比例。结果显示,如远期地铁未开通时,应引导提高常规公交分担比例至50%才可以避免大面积拥堵。

 
 
图14 测试场景

 

(2)改善方案及评估测试

 

针对惠州北站存在的问题及情景测试结果,以提升效率和通行能力为策略,共提出15条时空优化措施。优化方案主要包括对主要交叉口进行优化,提高交叉口通行能力,减少车辆延误;对送客匝道进行优化,增加送客车位至30个,提升能力;对主要车场出入交通组织进行优化,提高车辆进出效率;对主要送客车流,设置绿波交通,保障送客时效。

 
 
图15 优化措施汇总图

 

经过优化前后对比测试,优化效果显著。初期2025年,惠州北站送客车流平均运行速度35km/h,相比之前提高52%;平均延误18.5s,相比之前减少了41%。远期2050年,惠州北站送客车流平均运行速度31km/h,相比之前提高41%;平均延误31s,相比之前减少了39%。白石路两个主要交叉口服务水平由D、E均提升至C级。

 
 
图16 优化后延误对比
 
 
图17 优化前后数据对比

 

5.展望

 

通过VISSIM对惠州北站交通组织方案进行仿真,并进行交通组织优化,通过优化前后评价数据的横向对比,验证了改进方案的有效性。使VISSIM在高铁站交通设计与仿真中发挥了不可替代的作用。

注:此模型仅仅对惠州北站接驳组织进行交通仿真,站在学术和交通的角度验证了VISSIM在高铁接驳客流仿真中的应用。文中出现的方案不代表最终方案,不可用于他用。惠州北站场站设施布局规划等信息一切以官方正式文件为准!

 

 

参考文献
[1]杨洪,韩胜风,陈小鸿.Vissim仿真软件模型参数标定与应用[J].城市交通,2006,4(6):22-25.DOI:10.3969/j.issn.1672-5328.2006.06.004.
[2]刘宜恩,刘易家,尹世德,等.基于Vissim的交叉口信号优化配时仿真评价[J].自动化与仪表,2018,33(4):1-4,38.DOI:10.19557/j.cnki.1001-9944.2018.04.001.
[3]邹智军,杨东援.微观交通仿真中的车道变换模型[J].中国公路学报,2002,15(2):105-108.DOI:10.3321/j.issn:1001-7372.2002.02.026.
[4]裴剑平,范东涛.Vissim在常州站综合客运枢纽交通仿真中的应用[J].交通信息与安全,2010,28(3):68-71.DOI:10.3963/j.ISSN1674-4861.2010.03.016.
[5]方柯.基于VISSIM仿真的大型医院出入口与院区内部交通组织优化研究[D].北京:北京交通大学,2016.
 
撰稿:麻旭东  刘建华  杨应科
校验:刘建华 
审定:杨应科

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