Synchro---交通信号协调及配时设计软件
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引言城镇道路交通在现代社会经济发展过程中起着重要的作用,城市道路交通的良好发展,可以给社会带来巨大的经济效益,和社会效益。
19世纪60年代西方许多发达国家中的大型城市就出现了许许多多的严重的交通问题。
随着我国经济的迅速发展和城市化进程的加快,许多大中型城市机动车保有量急剧增长,城市交通需求和城市道路设施之间的矛盾日益加剧,城市交通问题已成为城市经济发展和经济增长中不可忽视的问题。
仅靠增加城市道路建设不能很好的解决城市的交通问题,尤其是在城市中心地带,大中型城市的路网密度已经相当大,而且已趋近于饱和状态!再加上社会对环境的重视程度越来越大,土地资源的限制,石油危机以及当时的财政状况等很多因素的影响;同时,在科学技术上,系统工程,计算机技术的成就,给交通管理系统提供了强大的技术支持。
所以,只有通过科学的交通管理与控制才是充分发挥路网通行能力的重要举措,才是解决城市交通拥堵问题的有效途径。
目前国内外交通管理部门都已将城市交通管理与控制放在提高城市经济发展的重要位置上,针对城市路网的拥堵问题,各种城市交通管理及控制系统都已经投入了使用,将对城市交通进行科学的管理和控制。
这些年,国内在城市道路交通方面的管理和优化中,城市道路交叉口进口道的信号周期时长和相位控制是对城市交叉口交通问题控制的手段之一。
对城市道路交叉口信号时长,绿信比和相位等的信号控制能很好的分配交叉口的各个进口道交通流,缓解城市道路交叉口的拥堵问题。
达到提高城市区域交通路网的控制和各个路网通行能力的运行效益的目的。
而城市内的交通问题都集中在交叉口地带,因此交叉口是一个城市交通问题的瓶颈地带,是城市解决道路交通问题的关键部位。
各种交通运动体(各种机动车流,非机动车流和行人流)在城市交叉口不断交叉,发生冲突不断地地分离,合并,让本来就很复杂城市交叉口变得使得更繁琐,交通状况更加的复杂,因此,现代城市的交通拥堵问题就集中表现在城市道路交叉口处,然而通过信号控制和优化提高城市道路交叉口的通行能力就成为解决城市交通道路交通拥堵问题的重要前提。
关于交通仿真的应⽤软件关于交通仿真的应⽤软件交通仿真软件主要有以下⼏类:(1)交通规划软件:TransCAD,Cube(TP,Tranplan),EMME2,Vissum(2)宏观交通仿真软件:FreQ(3)中观交通仿真软件:Dynasmart, Dynameq(4)微观交通仿真软件:VissimTransModeller,S-Paramics,Q-Paramics,Aimsun,(5)交通信号优化软件:Synchro交通仿真软件详细举例:ptv仿真-VISSIMVISSIM是⼀个微观的,以车辆驾驶⾏为基础的交通仿真软件。
对很多的⼯程学科⽽⾔,仿真已经成为优化复杂的技术体系的不可或缺的⼯具。
交通⼯程的专家结合三维动画效果,为技术专家和决策者提供可信,直观的演⽰效果。
当⼀个项⽬耗资巨⼤,这种演⽰更显重要。
VISSIM被应⽤在70多个国家的项⽬中,这个数据可以说明⼀切。
典型的应⽤范围如下:①对交叉⼝设计⽅案(环岛,有/⽆信号控制,跨线桥⽅式)进⾏⽐较②分析公交优先和轻轨加速⽅案③通⾏能⼒分析和公交优先⽅案测试④对于交通流控制,收费道路,路段控制系统,道路进⼝控制和特殊车道等交通管理系统进⾏分析⑤运⽤动态交通分配对⼤型道路⽹络进⾏可⾏性分析⑥完成⾼度专业的交通⼯程任务,例如铁路运⾏闭塞区段通⾏能⼒分析,收费⼴场或者边境控制管理⑦对交通平静区的交通仿真⑧公交集散地的客流仿真与可视化。
建⽴具有三维效果的地下铁路车站和客流模型⑨利⽤EXCEL对不同参数对应的车辆延误进⾏⽐较Caliper仿真-TransModelerTransModeler是⼀个综合宏观、中观和微观的多功能仿真软件,它以Caliper公司专门为交通应⽤⽽开发的地理信息系统(GIS)为基础,采⽤最新的交通⾏为仿真模型,为技术专家和决策者提供科学的仿真数据和形象的演⽰效果。
它的应⽤功能包括:·?车辆出⾏状态仿真·?出⾏需求模型分析·?交通控制⽅案的仿真·?交通管理设施的仿真·?公交系统仿真·?收费站仿真·?事故和施⼯区仿真·?⾏⼈仿真·?车辆⾏驶路线的追踪·?停车仿真·?三维动态仿真功能TransModeler提供强⼤⽽灵活的数据输⼊和编辑功能,它⽀持多种格式的遥感图象并提供了⼀套与GoogleEarth并线协调和导⼊图像的功能,⽅便⽣成交通仿真⽹络的道路和设施等,将仿真功能的结果建⽴在真实地理数据的基础之上,并以实时动态的⽅式显现出来,其结果也可存储为WMV等格式进⾏⽇后的演⽰。
基于synchro的干线协调控制及优化随着交通拥堵问题的不断加剧,干线道路的协调控制及优化成为了重要的研究领域。
在交通管理中,synchro是一种常用的软件工具,用于进行路口信号控制系统的设计和优化。
本文将介绍基于synchro的干线协调控制及优化方法,并探讨其在实际应用中的效果和局限性。
一、干线协调控制的定义和意义干线协调控制是指对干线道路上的交通信号进行协调调整,以便优化交通流量和减少交通拥堵。
干线道路通常是城市中主要的交通路段,承载着大量的车辆流量。
通过对路口信号进行统一的设置和优化,可以有效提高干线道路的通行效率,减少路口的停车等待时间,提高交通运输的效益。
干线协调控制的意义在于有效应对城市交通拥堵的问题,提高道路的通行能力,减少人们的出行时间,提高交通的运输效率。
合理的干线协调控制可以减少交通事故的发生,提供人民群众的出行便利,促进城市经济的发展。
二、synchro软件的基本介绍synchro是一款广泛使用的交通信号优化软件,可用于进行干线道路的协调控制。
它能够根据道路的交通流量、车速、拥堵程度等信息,自动计算出最佳的信号配时方案,并提供相应的优化建议。
synchro可以通过输入道路的基本信息、交通流量数据等参数,模拟出不同信号配时方案的效果,并生成优化的协调控制方案。
该软件还可以提供交通流模型、信号配时表、交叉口图等详细信息,方便交通管理部门进行实时监控和调整。
三、基于synchro的干线协调控制方法基于synchro的干线协调控制主要包括以下几个步骤:1. 数据收集与分析:采集干线道路的交通流量、车速等数据,并进行统计分析,确定道路的交通状况。
2. 建立交通流模型:根据收集到的数据,利用synchro软件建立交通流模型,模拟干线道路上的车辆行驶情况。
3. 信号配时优化:根据交通流模型的结果,通过synchro软件进行信号配时方案的优化。
根据道路的交通流量和车速情况,合理地设置信号相位、周期和绿灯时间等参数,以提高路口的通行能力。
SYNCHRO 时制分析软件之教学与应用1何志宏1.成功大学交通管理科学系教授联络电话:06-2090740,传真:06-2090741,电子邮件信箱:chho@.tw摘要SYNCHRO 软件乃是目前风行于国际上的一套完整的都市路网信号配时绩效分析与时制设计最佳化的优异软件;它既可与最新的”公路容量分析手册〈HCM〉”完全兼容,又可与”公路容量分析软件〈HCS〉”及车流仿真软件〈SimTraffic 〉”相互衔接来整合使用,故诚为一套不可多得的交通工程实务从业人员的有效分析工具。
有鉴于国内政府单位之交通工程业务承办人员往往必须经常面对层出不穷的市区路网交通运作绩效不彰与系统信号配时绩效低落等诸多疑难课题,却常苦无便利可用之分析评估工具起见;本课程之规划即在于搭配其它相关之信号配时设计课程,自SYNCHRO 软件之简介开始,深入浅出的介绍SYNCHRO 软件的各种功能与其操作步骤,最后再以实例探讨来阐述此软件之使用方法与运算结果之输出与呈现。
深切期望参训学员于研习完成后,得以具备自行针对市区各类型路网的各种道路交通实务课题从事现况运作绩效之分析,以及包括信号配时最佳化设计在内之各种交通工程改善方案之仿真分析与评估的专业技能。
一、引言近数年来,风行国际交通工程与交通控制实务界的SYNCHRO 软件,乃是一套以市区号志化路网作为分析对象之多功能先进号志运作绩效分析与时制设计软件;其所具备之主要功能包括:1.单一路口/干道/网络系统之容量分析作业2.单一路口/干道/网络系统之现况服务水平分析作业3.单一路口/干道/网络系统之现况号志运作绩效评估作业4.单一路口之信号配时设计作业5.干道/网络系统之号志连锁时制设计作业SYNCHRO软件由于同时结合了道路容量分析、服务水平评估及信号配时设计等多项功能,且可同时适用于市区独立路口、干道系统与网络系统等多种道路几何类型,故问世迄今已广为世界各国的交通工程师所乐用。
交通仿真软件Vissim与Synchro在信号交叉口优化中的结合应用陈东芳【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2013(000)012【摘要】交通仿真软件为方案实施前后的效果对比提供了手段,同时可预测未来可能发生的交通情况。
目前交通工程中应用的仿真软件有各自的优势和不足,实际应用中可以将多个软件结合以达到更好的效果。
以成都市九里堤路-二环路交叉口为例,针对信号交叉口的现状拥堵问题,采用交通仿真软件Vissim和Syn-chro信号配时软件结合分析。
首先,借助Vissm可以有效直观地对现状交通进行仿真,探寻造成路口交通拥堵的因素;然后利用Synchro优化信号配时并将新的信号加载到Vissm中,结合Vissim仿真中关于交通设施以及渠划上的修改方案进行综合优化,最后提出路口交通状况改善的具体措施,通过仿真前后路口延误及排队参数对比验证方法的有效性,在定性定量结合的基础上证明方法的可行性。
【总页数】3页(P168-169,171)【作者】陈东芳【作者单位】西南交通大学交通运输与物流学院【正文语种】中文【中图分类】U49【相关文献】1.单点信号交叉口配时优化理论方法与Synchro软件的结合运用 [J], 李成利;张先贞;陈柯2.VISSIM和Synchro在相邻交叉口优化中的应用 [J], 易江涛;张亚杰3.Vissim交通仿真软件在地铁施工交通影响分析中的应用 [J], 林晓辉4.基于BIM和VISSIM的信号交叉口交通组织优化研究 [J], 曹洪斌;常丽君;徐占杰5.交通微观仿真软件VISSIM在交叉口优化中的应用 [J], 鲁相林;楼晓昱;许佳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于 Synchro 进行多交叉口信号配时优化的应用白龙;白芳舒;杨凯【摘要】提供了一种基于信号配时优化软件 Synchro 进行多交叉口协调控制的方法,阐述了 Synchro 进行信号周期时长优化的基本原理以及绿波交通的主要控制因素。
以宁波通途路部分路段(徐戎路~沧海路)为例,详细介绍了利用Synchro 进行干道多交叉路口信号配时的协调控制的具体方法,得到优化配时方案及沿线绿波时距图。
随后利用 SimTraffic 进行交通仿真模拟,结果显示各交叉口延误率、路段平均车速、车辆排队现象已得到显著改善,部分车流可以实现绿波交通。
%This paper provided a method to optimize multi intersection signal based on the Synchro,and described the basic principle of Synchro and the main control factors of green traffic.In the case of Tongtu Road(part from Xurong Road to Canghai Road)in Ningbo,paper introduced a method of multi Road intersection signal timing coordination control and ob-tained the traffic timing scheme and Green wave time distance graph.After the traffic simulation by SimTraffic,the results showed that the intersection delay rate,average vehicle speed,vehicle queuing phenomenon had been significantly im-proved,part of the traffic flow cound realize the green wave traffic.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2016(039)001【总页数】3页(P132-134)【关键词】交通工程;绿波交通;协调控制;多交叉口;Synchro【作者】白龙;白芳舒;杨凯【作者单位】天津市市政工程设计研究院,天津 300051;天津市市政工程设计研究院,天津 300051;大连理工大学道路工程研究所,大连 116024【正文语种】中文【中图分类】U492近年来,随着经济的高速发展,城市中的汽车保有量逐年攀升,现有的城市道路承担了巨大的交通负荷,远远超出设计之初预计的交通流量和通行能力。
Synchro 交通信号协调及配时设计软件一、引言Synchro——交通信号协调及配时设计软件是美国Trafficware 公司根据美国交通部标准HCM规范研发的,该标准中的参数是根据汽车性能、驾驶员的行为习惯、交通法规等设定的,计算得出的某些结果(如延误时间、服务水平、废气排放等),作为方案比较的相对参数,具有重要参考价值的,信号配时也非常合理。
Synchro是进行交通信号配时与优化的理想工具,具备通行能力分析仿真,协调控制控制,自适应信号控制仿真等功能,并且具备与传统流行交通仿真软件CORSIM,TRANSYT一7F,HCS等的接口,其简单易懂,具有很高的工程实用价值。
Synchro——交通信号协调及配时设计软件包含的组件有:Synchro,SimTraffic,SimTraffic CI,3D Viewer,Warrants。
目前,Trafficware公司已推出Synchro 7版本。
同Synchro 6相比,Synchro 7增加了一些不错的新功能,但却不会使你操作起来感觉陌生:例如,现在你在Synchro内就能察看整个路网的几何布局,直接在地图侧边栏(map sidebar)上就可以编辑所有数据,同时还可以使用多位图(multiple bitmaps)创建背景图像。
SimTraffic 7内置SimTraffic CI,赋予用户更多控制权。
现在,你可以指定道路详细的几何特征及探测器布局,以及显示探测器的位置。
同时你只需轻轻一点,就可利用附加的3D观看器以三维视图查看所有事物。
3D Viewer 7是美国Trafficware公司开发的一个具有革新性意义的插件,用户只需轻轻一点,就可从SimTraffic 7中直接生成三维场景,生成的视图场景接近真实场景。
Warrants 7是一个简便易用的软件模块,可以帮助交通专业人士决定在一个交叉口是否需要交通信号灯。
Warrants 7可以一次评估整个交叉口网络,获取每个交叉口的时间段交通量。
此外,Warrants 7还能与Synchro交换布局及交通量信息,方便建模。
Warrants 7可作为一个独立工具来运行,或与Synchro配合来评估多个交叉口。
Warrants 7会根据MUTCD 2003信号标准与规则来评估交叉口;可以方便地与Synchro交换交叉路及容量数据,从而加快模型生成速度。
Warrants 7也能从其它一些数据源,包括Microsoft Excel、TMC.vol文件中导入数据。
当评估结束,Warrants 7会生成质量报告以显示评估结果。
1.SimTraffic 软件介绍SimTraffic软件的微观仿真模型是在美国联邦公路局(FHWA)20多年来对道路车辆和驾驶员特性进行深入研究的基础上构造的,特别是针对于不容易从宏观角度进行建模的复杂的交通情况进行分析非常有效,包括:临近交叉口间的拥堵问题、临近交叉口间的车道变换问题、信号灯对临近无信号交叉口和车道的影响、严重拥挤交叉口的运行等。
SimTraffic软件可以对下列交通现象进行仿真分析: 定时信号●感应式信号●双向停车控制交叉口●全向停车控制交叉口●高速公路●道路弯曲●大的环形交叉口●车道增加和减少●小汽车、卡车、公交车●行人SimTraffic软件提供了丰富的输出报告与详细的评价指标,包括停车延误、停车次数、排队长度、车速、行驶时间和距离、感应绿灯时间、燃料消耗和尾气排放。
2.技术参数:设计所需主要数据:1、路口地面渠化;2、每方向相位上的交通流量;3、车道宽度;4、车道坡度;5、地区类型(CBD或其他);6、路边停车区长度;7、路边停车区车道数;8、转弯速度;9、每小时每方向行人数量;10、每小时公共汽车数量;11、重型车辆比例;12、是否设置右转控制相位;13、车辆行驶速度以上要求指标为基本要求指标,需要路口直接考察确定的数据,此外还包括设计时设计人所要求的一些技术指标(如最短绿灯时间、黄灯时间、全红时间等)。
3.主要目标参数:设计完成后所形成的数据有:1、单一路口配时方案2、线控道路路口配时方案及相位差3、车辆行驶延误时间4、路口配时设计方案的服务水平5、燃料(汽油等)消耗量6、废气(CO、NO等)排放量7、路口配时方案使用情况电子演示以上目标参数为基本目标参数,设计方案形成的报告有16个,其他包括车道现状设计参数报告、流量现状设计参数报告、相位现状设计参数报告、设计方案车辆排队报告、配时设计方案报告、服务水平报告、路网使用效率报告等报告。
由于美国交通现状和中国交通现状的差别,因此设计产生的部分数据及报告(如人行灯的设置、汽车尾气排放等数据)与实际情况存在出入,设计时应考虑到这部分的影响,进行人工修整。
SYNCHRO软件由于同时结合了道路容量分析、服务水平评估及信号配时设计等多项功能,且可同时适用于市区独立路口、干道系统与网络系统等多种道路几何类型。
此外,SYNCHRO在从事信号配时设计时,其信号优化目标设定,除可沿用传统独立路口配时设计所常用的最小化平均延误外,还以干线绿波带最大宽度为优化目标,同时兼顾到路口相位设计需要,功能强大。
SYNCHRO在实际操作使用方面,除可提供方便操作的窗口编辑式人机接口〈如图1所示〉外,亦可与实时车流仿真软件SimTraffic相互结合,来展示模拟结果;同时,SYNCHRO更可将所构建完成的路网几何数据转换成可与传统模拟模式CORSIM、路网配时设计模式TRANSYT以及容量分析模式HCS等三个常用交通工程分析软件来相互转换使用档案,便于使用者针对各种建议方案进行客观性的整合分析与应用。
图1 SYNCHRO软件窗口操作接口图二、SYNCHRO软件主要功能以下针对SYNCHRO软件路网编辑及其基本输入、输出窗口接口作一扼要说明。
〈一〉路网编辑SYNCHRO软件共可提供两种构建新路网的方法:1.手绘路网图。
系以描绘路段方式来建立新路网,路段经连接后,可成为一处交叉路口;SYNCHRO程序默认值为有信号控制路口,但也可透过该路口属性窗口,将其控制型态更改为无信号控制路口。
2.插入DXF地图档作为背景。
SYNCHRO可输入格式为DXF文件电子地图作为背景底图,以供描绘出路网,如图2所示。
图2 SYNCHRO与DXF图档结合当路网输入并初步构建后,路网中各路口或路段几何数据增添或修改,即可经由路口及路段属性窗口进行编辑,如图3与图4所示。
图3 路段属性窗口图4 路口属性窗口〈二〉路段窗口(Lane Window)SYNCHRO路段窗口主要是针对分析路网车道几何与交通条件〈例如车道配置(Lanes and Sharing)、理想饱和流率(Ideal Saturation Flow)、车道宽(Lane Width)、坡度(Grade)、地段类型(Area Type)储车长度(Storage Length)、储车道数(Storage Lane) 、总损失时间(Total Lost Time)、前置感应器(Leading Detector)后置感应器(Trailing Ddtector)转弯速度(Turning Speed)右转渠化(Right Turn Channelized)路缘石半径(Curb Radius)增加车道(Add Lanes)保护左转(Protected LeftTurn)右转因子(Right Turn Factor)、允许左转(Permitted Left Turn)右转因子、红灯右转(Right Turn on Red)间距因子(Headway Factor)…等项目〉,以简单明了的方式来进行数据表单输入;并配合各项调整系数的计算,便于用户从事输入数据的查核作业,如图5所示。
图5 路段数据输入窗口〈三〉流量输入窗口(Volume Window)针对路口交通流量的调整系经由SYNCHRO的流量输入窗口来进行的,SYNCHRO的流量数据输入表系如图6所示,其中冲突行人流量(Conflicting Peds.)、冲突自行车流量(Conflicting Bikes)高峰小时系数(PeakHour Factor)成长因子(Growth Factor)重车 (Heavy Vehicles) 比率、公交车靠站阻塞数(Bus Blockages)、路边停车管制(Adj. Parking Lane)停车周转( Parking Maneuvers)路段中途流量(Traffic GromMid-block)OD流量(Link OD Volumes)调整后流量(Adjusted Flow)图6 SYNCHRO流量输入窗口〈四〉信号配时窗口(Timing Window)路口信号配时操作窗口系供设定路口配时计划操作接口〈如图7所示〉,经由此窗口亦可显示出路网各项控制绩效值。
信号配时窗口左侧画面系作为设置配时计划与显示控制结果用,其中包括;时相编辑(Phase Templates)、控制型态(Controller Type )、现行周期长度(Cycle Length)、触动控制周期(Actuated Cycle)、自然周期长度(Natural Cycle Length)锁定配时(Lock Timing)等。
信号配时窗口右侧画面则系供配时计划相关数据输入,其中包括;转向型态(Turn Type)、最小绿灯时间(Minimum Initial)、最小时比(Minimum Split) 、所允许早开或迟闭优化(Allow Lead/LagOptimize)、时相跳跃控制(Recall Mode)、Webster延误(Webster SignalDelay)、服务水平(Level of Service)、等候车队长度(Queue Lengths)、车队续进因子(Progression Factor)、等候车队惩罚值(Queue Penalty)、停等(Stops)、耗油使用量(Fuel Used)、犹豫区间车辆数(Dilemma Vehicle)等。
图7 信号配时操作窗口〈五〉时相窗口(Phasing Window)时相操作窗口系用以显示路口时相计划内容,并可检视路口时相设置是否正确,如图8所示。
依据SYNCHRO软件计算百分比延误,可针对90%、70%、50%、30%、10%等五种不同的流量比例获得所对应周期长度;此外,亦可就使用者所输入现行配时计划设置正确性进行分析判断。
时相操作窗口所输入相关数据项包括:最小启始值(MinimumInitial)、最小时比(Minimum Split)、最大时比(Maximum Split)、黄灯时间(Yellow Time)、全红时间(All-Red Time)、早开/迟闭(Lead/Lag)、触动控制车辆延长绿灯时间(Vehicle Extension)、最小间距(Minimum Gap)、减少时距前置时间(Time Before Reduce)、减少时距剩余时间(Time toReduce)、行人时相(Pedestrian Phase)、行人步行时间(Walk Time)、行人闪绿清道时间(Flash Don’t Walk)、行人触动按钮(Pedestrian Calls)等。