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摘要：公交站台的合理与否直接关系到公交线路的正常运行和服务水平的高低，而公交站的位置确定是公交站台设计的重要问题。本文重点针对公交站点对交叉口交通流的影响进行了仿真方案的设计，通过实际调查数据，用正交试验法对仿真模型的参数进行标定。然后在参数标定的基础上，对公交车与社会车辆的交织情况进行了仿真实验。通过比较社会车辆的延误值，得出了在不同社会车流量情况下，公交停靠站距交叉口距离的合理的取值范围。
关键词：交通仿真实验；VISSIM；设站位置；城市公共交通；道路交叉口；
公交站点是其所在区域道路交通冲突的诱发点，同时它承担着满足公交车辆停靠和乘客上下车要求的任务，公交站台与交叉口的距离确定作为公交站台设计的核心部分，其合理与否将直接影响到整个站台的运作质量。因此站点的设置、规划是公交线路规划的重要内容，站点规划是否合理直接关系到线路的正常运行和服务水平的高低。所以，应以所有乘客的出行时间最短为目标，在保证乘客上下车方便的基础上，将中途延误降到最低，以求得最优站距值。
1 仿真工具简述
根据交通系统仿真模型仿真的细节程度差异，可将交通系统仿真模型划分为宏观、中观、微观模型3种情况[1]。VISSIM是一个离散的、随机的、以0.1s为时间步长的微观交通流仿真模型。车辆的纵向运动采用由德国Wiedemann教授提出的心理-物理车辆跟驰模型，横向运动采用了规则的算法[2]。由于对不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒进型，因此在VISSIM中可以用二维和三维动画来模拟城市的交通流状况。VISSIM可以用来模拟城市内和非城市内的交通状况，可以仿真城市道路和各种交叉口的交通流运行状况，设置信号灯与不同车辆的让行，还可以对公交车的运行路线和停留时间等进行模拟。
本文之所以选择VISSIM作为仿真工具，不仅因为它的仿真模型完备，功能强大，更主要的是，此模型较开放，许多模型参数都可以由用户根据实际情况自行设定。因此，用该模型仿真出来的模型将更符合实际交通流状况。
2 仿真模型参数标定方法研究
在用VISSIM进行仿真时，由于国内外交通状况存在差别而软件本身是按设计者所在国家的路况进行软件开发的，若按软件本身的一些默认参数设置，则仿真结果可能与实际路况不符，所以要对参数进行调整，使其更符合现实的交通流状况。
2.1 参数标定目标
参数标定的目标是使仿真模型报告中输出的公交停靠站和交叉口影响路段内非公交车的行程时间与实际调查的数据的相对差异最小。根据上述分析，定义误差指标如下式所示：
式中，——参数标定目标函数(%)；
——实测非公交车的行程时间(s)；
——仿真输出非公交车的行程时间(s)。
由于道路交通本身具有随机性以及交通调查存在误差，故参数误差指标在5%范围之内可以认为其合理[3]，可以接受。
2.2 待标定参数的选择及参数范围的拟定
VISSIM仿真软件的核心模型是由Wiedemann提出的心理—物理车辆跟驰模型[4]。该模型有两个版本，一个是适用于城市道路交通流仿真的Wiedemann74模型，另一个是适用于高速公路路段交通流仿真的Wiedemann99模型。本文的研究对象是城市道路公交站，因此选取Wiedemann74模型进行校正，通过对模型的分析选择了4项参数进行校正,如下表1所示：
根据选用正交表的原则，四因素三水平试验，选用三水平正交表L9(34)，采用极差分析法确定参数的拟用值。
2.3 输入调查数据进行仿真试验
首先建立一个公交站仿真一般模型，将实地调查数据（包括交叉口车流量、公交车的发车间隔与滞留时间、影响路段非公交车行程时间、信号配时等）代入仿真模型，按照误差指标公式得出的误差大于5%，选用正交试验法对参数进行重新标定后选出较优的试验方案为：MIN_HW=0.5，AX=1，BX_ADD=1，BX_MULT=2。
3 公交站距交叉口的距离分析
公交停靠站距交叉口的距离远近是影响交叉口运行效率的主要因素之一。如果公交停靠站距离交叉口过近，排队车辆很容易到达交叉口，造成交叉口堵塞，但也并不是说公交站点离交叉口距离越远越好，这样会造成乘客通过交叉口或换乘其它公交线路不方便。因此，应在保证公交停靠不造成交通堵塞的情况下，在距离交叉口最近的位置设置公交停靠站。
本文通过仿真评价在具有相同的道路条件和相同的交通运行参数条件下，通过变化交叉口社会车流量和公交站到交叉口的距离，分析交叉口社会车的延误变化情况。其中，参数设置沿用上节参数标定的结果，这样可使仿真结果更接近实际路况的交通流运行状况。
根据实际观察，公交车与社会车辆的交织主要体现为直行公交与直行社会车之间的交织。通过仿真直行社会车流量变化为800辆/h到1800辆/h以及公交站距交叉口的距离变化从20m到80m时对社会车辆的延误值，比较确定公交站距交叉口距离的取值范围。仿真模拟结果如下表2所示：
由上图可以看出，社会车流量越大，引起的社会车的延误越大，公交站距交叉口的距离越远，社会车的延误越小，但考虑到乘客换乘的问题，也并不是说公交站距离交叉口越远越好。因此，本文需要分析在何种社会车流量时需要设置多远的距离。由下图可以直观地看出公交车对社会车的总延误的变化量。
由图可以看出，随着直行社会车流量的增加，车辆的总延误值增加，且随着距离的增大，延误值整体上呈下降趋势，当距离达到某一值时，延误值较上一距离有明显下降，随后便趋于平缓，由图可以看出，当直行社会车流量≤1200辆/h时，设置公交站距交叉口的距离为20~50m为宜，直行社会车流量＞1200辆/h时，宜设50~80m。
4 结束语
本文借助VISSIM仿真软件，将实际调查内容输入仿真模型进行交通仿真，然后用正交试验法对仿真参数进行标定，使其能更符合现实交通流的运行状况。在此基础上，分析了公交车与社会车辆的交织情况，通过比较社会车的延误值，最后得出，当直行社会车流量≤1200辆/h时，设置公交站距交叉口的距离为20~50m为宜，直行社会车流量＞1200辆/h时，宜设50~80m，为现实中具体设计公交站距交叉口的距离提供理论依据。
关键词：交通仿真实验；VISSIM；设站位置；城市公共交通；道路交叉口；
公交站点是其所在区域道路交通冲突的诱发点，同时它承担着满足公交车辆停靠和乘客上下车要求的任务，公交站台与交叉口的距离确定作为公交站台设计的核心部分，其合理与否将直接影响到整个站台的运作质量。因此站点的设置、规划是公交线路规划的重要内容，站点规划是否合理直接关系到线路的正常运行和服务水平的高低。所以，应以所有乘客的出行时间最短为目标，在保证乘客上下车方便的基础上，将中途延误降到最低，以求得最优站距值。
1 仿真工具简述
根据交通系统仿真模型仿真的细节程度差异，可将交通系统仿真模型划分为宏观、中观、微观模型3种情况[1]。VISSIM是一个离散的、随机的、以0.1s为时间步长的微观交通流仿真模型。车辆的纵向运动采用由德国Wiedemann教授提出的心理-物理车辆跟驰模型，横向运动采用了规则的算法[2]。由于对不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒进型，因此在VISSIM中可以用二维和三维动画来模拟城市的交通流状况。VISSIM可以用来模拟城市内和非城市内的交通状况，可以仿真城市道路和各种交叉口的交通流运行状况，设置信号灯与不同车辆的让行，还可以对公交车的运行路线和停留时间等进行模拟。
本文之所以选择VISSIM作为仿真工具，不仅因为它的仿真模型完备，功能强大，更主要的是，此模型较开放，许多模型参数都可以由用户根据实际情况自行设定。因此，用该模型仿真出来的模型将更符合实际交通流状况。
2 仿真模型参数标定方法研究
在用VISSIM进行仿真时，由于国内外交通状况存在差别而软件本身是按设计者所在国家的路况进行软件开发的，若按软件本身的一些默认参数设置，则仿真结果可能与实际路况不符，所以要对参数进行调整，使其更符合现实的交通流状况。
2.1 参数标定目标
参数标定的目标是使仿真模型报告中输出的公交停靠站和交叉口影响路段内非公交车的行程时间与实际调查的数据的相对差异最小。根据上述分析，定义误差指标如下式所示：
式中，——参数标定目标函数(%)；
——实测非公交车的行程时间(s)；
——仿真输出非公交车的行程时间(s)。
由于道路交通本身具有随机性以及交通调查存在误差，故参数误差指标在5%范围之内可以认为其合理[3]，可以接受。
2.2 待标定参数的选择及参数范围的拟定
VISSIM仿真软件的核心模型是由Wiedemann提出的心理—物理车辆跟驰模型[4]。该模型有两个版本，一个是适用于城市道路交通流仿真的Wiedemann74模型，另一个是适用于高速公路路段交通流仿真的Wiedemann99模型。本文的研究对象是城市道路公交站，因此选取Wiedemann74模型进行校正，通过对模型的分析选择了4项参数进行校正,如下表1所示：
根据选用正交表的原则，四因素三水平试验，选用三水平正交表L9(34)，采用极差分析法确定参数的拟用值。
2.3 输入调查数据进行仿真试验
首先建立一个公交站仿真一般模型，将实地调查数据（包括交叉口车流量、公交车的发车间隔与滞留时间、影响路段非公交车行程时间、信号配时等）代入仿真模型，按照误差指标公式得出的误差大于5%，选用正交试验法对参数进行重新标定后选出较优的试验方案为：MIN_HW=0.5，AX=1，BX_ADD=1，BX_MULT=2。
3 公交站距交叉口的距离分析
公交停靠站距交叉口的距离远近是影响交叉口运行效率的主要因素之一。如果公交停靠站距离交叉口过近，排队车辆很容易到达交叉口，造成交叉口堵塞，但也并不是说公交站点离交叉口距离越远越好，这样会造成乘客通过交叉口或换乘其它公交线路不方便。因此，应在保证公交停靠不造成交通堵塞的情况下，在距离交叉口最近的位置设置公交停靠站。
本文通过仿真评价在具有相同的道路条件和相同的交通运行参数条件下，通过变化交叉口社会车流量和公交站到交叉口的距离，分析交叉口社会车的延误变化情况。其中，参数设置沿用上节参数标定的结果，这样可使仿真结果更接近实际路况的交通流运行状况。
根据实际观察，公交车与社会车辆的交织主要体现为直行公交与直行社会车之间的交织。通过仿真直行社会车流量变化为800辆/h到1800辆/h以及公交站距交叉口的距离变化从20m到80m时对社会车辆的延误值，比较确定公交站距交叉口距离的取值范围。仿真模拟结果如下表2所示：
由上图可以看出，社会车流量越大，引起的社会车的延误越大，公交站距交叉口的距离越远，社会车的延误越小，但考虑到乘客换乘的问题，也并不是说公交站距离交叉口越远越好。因此，本文需要分析在何种社会车流量时需要设置多远的距离。由下图可以直观地看出公交车对社会车的总延误的变化量。
由图可以看出，随着直行社会车流量的增加，车辆的总延误值增加，且随着距离的增大，延误值整体上呈下降趋势，当距离达到某一值时，延误值较上一距离有明显下降，随后便趋于平缓，由图可以看出，当直行社会车流量≤1200辆/h时，设置公交站距交叉口的距离为20~50m为宜，直行社会车流量＞1200辆/h时，宜设50~80m。
4 结束语
本文借助VISSIM仿真软件，将实际调查内容输入仿真模型进行交通仿真，然后用正交试验法对仿真参数进行标定，使其能更符合现实交通流的运行状况。在此基础上，分析了公交车与社会车辆的交织情况，通过比较社会车的延误值，最后得出，当直行社会车流量≤1200辆/h时，设置公交站距交叉口的距离为20~50m为宜，直行社会车流量＞1200辆/h时，宜设50~80m，为现实中具体设计公交站距交叉口的距离提供理论依据。