延误， ｄ＇ ｄｅｃ 为停车线前的减速延误， ｄ＇ ｃｏｎ 为越过停车线后的控制延误。 式 （ １） 表明停车延误为引道延误减去停车线前的加、减速延误。式 （ ２） 表明控制延误是停车延误与加、减
速延误之和。式 （ ３） 表明引道延误是控制延误与越过停车线后的控制延误之差。
３ 延误时间的计算方法
本文采用 ＨＣＭ２０００ 法和 ＶＩＳＳＩＭ３．７０ 系统计算交叉口延误， 并进行分析比较。
由德国 Ｗｉｅｄｅｍａｎｎ 教授提出的 “心理—生理跟驰模型”将跟驰状态通过 ６ 个阀值分为 ４ 个区域， 驾驶员在 ４ 个区域中有不同的跟车特性。模型视驾驶员—车辆单元 （ ｄｒｉｖｅｒ－ ｖｅｈｉｃｌｅ－ ｕｎｉｔｓ） 为一个统一体。它通过在交通网络 上移动驾驶员—车辆单元来仿真交通流。车辆以由用户定义或从 ＶＩＳＳＩＭ 软件输入的数据而确定的方式移动。经过 交通网络的每一个驾驶员的驾驶行为依附于特定的车辆， 依赖于该车辆的技术性能， 驾驶员在多车道上不仅受前 车的影响， 而且还受相邻车道上行驶车辆的影响。其行为特性采用速度随机分布与车间距临界值的随机分布来表 示。在模型中， 驾驶员加速行为可视为速度、速度差、距离、驾驶员与车辆个体特性等因素综合作用的结果。一 旦达到某一临界值时， 驾驶员即从一种模式变换到另一种模式， 该临界值是速度差和距离的综合表现［２］。
Ｗｉｅｄｅｍａｎｎ 的跟驰模型是迄今用于计算机交通仿真的最为精确的模型之一。因此就这一点来说， 基于这一理
收稿日期： ２００５－ １１－ １０ 作者简介： 王玉鹏 （ １９８０－ ） ， 男， 山东莱州人， 河海大学交通学院 ２００３ 级硕士研究生， 研究方向： 交通运输规划与管理．
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交通系统仿真是指用系统仿真技术来研究交通行为， 它是一门对交通运动随时间和空间的变化进行跟踪描述 的技术。从交通系统仿真所采用的技术手段及其所具有的本质特征来看， 交通系统仿真也是一门在数字计算机上 进行交通实验的技术。它含有随机特性， 可以是微观的， 也可以是宏观的， 并且涉及到描述交通运输系统在一定 期间实时运动的数学模型。通过对交通系统的仿真研究， 可以得到交通流状态变量随时间与空间的变化、分布规 律及其与交通控制变量间的关系［１］。
因子进行 ３ 次独立的仿真， 保证仿真结果的统计稳定性。再用 ＨＣＭ２０００ 法计
算延误， 得到以下结果对比表。
通 过 分 析 ， 可 以 看 到 ＶＩＳＳＩＭ 仿 真 得 到 的 各 进 口 控 制 延 误 数 据 与 从
ＨＣＭ２０００ 法计算的各车道延误相差较小， 而且系统详细描述了交通主体的行
ＶＩＳＳＩＭ 系统用于描述交通行为的参数主要有： 车辆参数 （最大加减速度、期望加减速度、长度、宽度、重量、
动力等）， 换道参数 （最小车头距、等待换道的最大时间、换慢车道的最短车头时距）， 强制换道参数 （最大减速度、
可接受减速度）， 跟驰行为参数 （停止车辆平均间距、特定速度时保持的 车头时距、从静止起动时的期望加速度、
ＶＩＳＳＩＭ３．７０ ＨＣＭ２０００
５结论
左
２２．８
２１．９
４．１
本 文 应 用 ＶＩＳＳＩＭ 软 件 来 仿 真 分 析 一 新 建 交 叉 口 的
西
直
１５．６
１７．４
１０．３
延误， 通过与 ＨＣＭ２０００ 算法的比较， 验证了 ＶＩＳＳＩＭ 软
直右
１６．７
１７．２
２．９
件在实际交叉口交通运行状况仿真模拟中的有效性、详
道延误通过车辆行驶空间定义［３］。
上述 ３ 种延误的关系满足如下关系：
ｄｓｐ ＝ｄａｐｐ － ｄ＇ ａｃｃ － ｄ＇ ｄｅｃ
（ １）
ｄｃｏｎ ＝ｄｓｐ ＋ｄａｃｃ ＋ｄｄｅｃ
（ ２）
ｄａｐｐ ＝ｄｃｏｎ － ｄ＇ ｃｏｎ
（ ３）
式中， ｄｓｐ 为停车延误， ｄｃｏｎ 为控制延误， ｄａｐｐ 为引道延误， ｄａｃｃ 为加速延误， ｄｄｅｃ 为减速延误， ｄ＇ ａｃｃ 为停车线前的加速
口冲突点需要设置优先原则进行避让， 避免出现撞车情况； ③当进口道为三车道， 出口道为两车道时， 要设置优
先原则， 避免在仿真中合流时出现撞车现象。
ＶＩＳＳＩＭ 中定义延误时间为每辆车在定义断面的行驶时间减去理想运行速度行驶的时间。因此， 理想运行速度
的定义非常重要， 如果理想速度定义较高， 则车辆控制延误较大。
和引道延误来描述交叉口处的延误。其定义如下： 停车延误是指车辆在交叉口范围内静止状态产生的延误； 控制
延误是指车辆受信号影响的行驶时间与自由流状态下行驶时间的差； 引道延误则是指车辆自交叉口最大排队处至
停车线的延误。停车延误和引道延误均为控制延误的一部分， 区别在于： 停车延误通过车辆行驶过程定义， 而引
论基础而开发的微观交通仿真软件 ＶＩＳＳＩＭ 应能较真实地反映和重现实际交通状况。ＶＩＳＳＩＭ 软件不但对公交车辆
的组成及运行特点作了特别详细的考虑， 而且还在交通流组成中考虑了摩托车、自行车及行人等。
２ 延误的基本概念
信号交叉口延误是由于交叉口处信号控制引起交通流间断而损失的车辆行驶时间。常用停车延误、控制延误
左
２３．３
２４．４
４．５
细性、精确性及实用性。
东
直
１７．９
直右
１５．１
左
１４．６
１９．２
６．７
参考文献：
１５．９
５．０
［１］ 吴娇蓉． 交通系统仿真及应用［Ｍ］． 上海： 同济大学出版社，
１７．８
１７．９
２００４：２－ ６．
北
直
１７．８
１６．６
７．２
［２］ 罗美清， 隽志才． ＶＩＳＳＩＭ 在交叉口交通设计与运行分 析 中
为， 通过设定相应参数来反映实际交通状况， 因此得到延误数据更贴近实际。
表 ２ 交叉口延误计算结果对比表
因 此 ， 在 实 际 应 用 中 采 用 ＶＩＳＳＩＭ 这 一 交 通 仿 真 软 件 进
行交通仿真， 可为城市或非城市交通路网的规划及规划
延 误 ／ｓ
进口道 车道
误差／％ 方案的比较、调整提供详细、科学的依据。
较［Ｊ］． 北京交通大学学报， ２００５，２９（３）：７７－ ８０．
在交通仿真技术出现之前， 一般采用经验方法和数学分析方法来分析交通现象。然而交通系统是一个典型的 复杂系统， 系统内要素的状态及其相互作用规律受多维随机因素的影响， 往往难以用经验模型或数学分析模型来 准 确 地 描 述 。 本 文 将 结 合 ＶＩＳＳＩＭ 仿 真 软 件 ， 对 一 新 建 交 叉 口 进 行 设 计 和 仿 真 ， 分 别 运 用 ＨＣＭ２０００ 法 和 ＶＩＳ－ ＳＩＭ３．７０ 系统计算交叉口延误， 并对计算结果进行分析比较。 １ ＶＩＳＳＩＭ 仿真系统基本原理
关键词： ＶＩＳＳＩＭ； 仿真； 延误 中图分类号： ＴＰ３９３．０１ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００２－ ３１００ （２００６） ０４－ ００３４－ ０３
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｌａｙ ｏｆ ａ ｎｅｗｌｙ－ ｂｕｉｌｔ ｓｉｇｎａｌｉｚｅｄ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｉｄ ｏｆ ｔｈｅ ＶＩＳＳＩＭ ３．７０． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ， ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＶＩＳＳＩＭ ３．７０ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌｉｚｅｄ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｖｉａ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ＨＣＭ２０００． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＶＩＳＳＩＭ； ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ； ｄｅｌａｙ
８０ ｋｍ／ ｈ 的期望加速度等）， 横向行为参数 （期望位置）。
描述延误的参数主要有： 每车平均总延误， 每车平均停车时间， 队列中车辆状态改变次数， 总车辆数， 每人
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平均总延误， 总行人数。 ４算例
本文针对一新建交叉口进行仿真分析， 交叉口流量数据参考文献［４］。 根据车流量， 进口道设计为四车道， 出口道为两车道， 并且设置了专用左转车道。信号相位为三相位， 设置
／ｈ） ， Ｔ 为分析时段的持续时长 （ ｈ） 、取 ０．２５ｈ， ｅ 为单个交叉口信号控制类型校正系数。
３．２ ＶＩＳＳＩＭ 仿真方法。ＶＩＳＳＩＭ 仿真软件以个体车辆为单位， 对车辆 的出行行为进行细致的定 义 、跟 踪 和 记 录 。
因此， 可以更准确地计算车辆延误。在使用 ＶＩＳＳＩＭ 进行仿真过程中， 需要根据车辆的位置、速度和加减速率采取
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摘 要 ： 本 文 结 合 ＶＩＳＳＩＭ 仿 真 软 件 ， 对 一 新 建 信 号 交 叉 口 进 行 延 误 分 析 ， 通 过 与 ＨＣＭ２０００ 法 计 算 结 果 的 比 较 ， 验 证 ＶＩＳＳＩＭ 软件在实际交叉口交通运行状况仿真模拟中的有效性、精确性及实用性。
ＶＩＳＳＩＭ 是由德国 ＰＴＶ 公司开发的微观交通流仿真系统。该系统是一个离散的、随机的、以 １／１０ 秒为时间步 长的微观仿真软件。车辆的纵向运动采用了德国 Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ 大学 Ｗｉｅｄｅｍａｎｎ 教授的 “心理—生理跟驰模型”； 横向 运动 （车道变换） 采用了基本规则 （ Ｒｕｌｅ－ ｂａｓｅｄ） 的算法。不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。
３．１ ＨＣＭ２０００ 法［４］。各车道延误可用下式估算：
ｄ＝ｄ１ ＋ｄ２ ＋ｄ３
（ ４）
式中， ｄ 是各车道每车平均信控延误 （ ｓ／ｐｃｅ） ； ｄ１ 是均匀延误； ｄ２ 是随机附加延误； ｄ３ 是初始排队附加延误。