基于synchro的干线协调控制及优化

基于synchro的干线协调控制及优化1概述1.1研究背景不同等级城市道路组成的交叉口在功能、类型和信号控制等方面都有不同的设置。

本报告中研究的内容为南北方向未央路与东西方向凤城二路、凤城三路、凤城四路凤城五路的协调控制，其中，未央路为干线。

1.2研究过程研究过程主要分为以下部分：（1）对未央路-凤城二路交叉口及未央路-凤城五路交通流量调查；（2）根据调查的流量对未央路-凤城三路交叉口及未央路-凤城四路交叉口交通流量配平；（3）用Synchro对配平数据进行检验；（4）用Synchro对干线协调控制进行优化；（5）比较干线协调控制定时信号控制和感应信号控制两个方案；（6）得出结论，给出意见。

2现状调查与分析2.1现状调查2.1.1交通量调查对干线中未央路-凤城五路交叉口、未央路-凤城二路交叉口的车道数、车道宽度、交通流量进行调查。

具体见表2-1、表2-2和图2-1。

未央路-- 凤城二路机动车＜pcu)表2-1交叉口断面基础数据调查未央路 -- 凤城五路进口机动年(peu)左直右总蚩南进口174103322S1440北进口1441U029C1974西进口210100©40新帝进口2045526641420表2-2交叉口断面基础数据调查图2-1交叉口分布2.1.2断面形式调查未央路为双向八车道，设有左转车道，凤城二路为双向八车道，设左转车道，凤城三路、凤城四路、凤城五路均为双向四车道，不设置专左或者专右车道。

3synchro 应用3.1synchro 简介Synchro软件是一套完整的城市路网信号配时分析与优化的仿真软件；与道路通行能力手册（HCM2000 ）”完全兼容，可与道路通行能力分析软件（HCS）”及车流仿真软件（SimTraffic）”相互衔接来整合使用，并且具备与传统交通仿真软件CORSIM，TRANSYT-7F等的接口，它生成的优化信号配时方案可以直接输入到Vissim软件中进行微观仿真。

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。

1实验背景1.1信号控制功能对于城市道路而言，交叉口是城市交通的关键，作为车辆汇集和转向所在地，交叉口复杂的交通特征使其容易成为交通持续混乱和事故的多发点，降低了道路网通行能力，成为整个城市道路的瓶颈地带，可以说交叉口的交通运行状态与整个城市的交通运行状态密切相关，解决了交叉口的问题就解决了城市交通的关键。

因此，对交叉口的交通运行状况进行分析，找出交叉口拥挤堵塞的原因，正确地设计交叉口，并合理地组织交通，减少或消除冲突点，保证行车安全，并使延误尽可能地减少，提高交叉口的通行能力，保证行车畅通，从而提高整个城市路网通行能力，缓解交通堵塞，这在城市交通的设计与治理中具有很重要的意义。

对交叉口实行信号控制，可以在时间上将不同流向的交通流进行分离，是减少交叉口的冲突点、充分利用交叉口时间资源、提高道路通行能力的主要措旌之一。

传统十字型交叉口的机动车交通流流向有12个，非机动车交通流流向有12个，行人交通流流向有8个，整个交叉口交通流流向有32个。

因此，在传统两相位信号控制下，城市道路存在以下交通问题：1)绿灯初期，同一相位中机动车与非机动车冲突严重，导致绿灯开始阶段机动车流损失时间过大；2)绿灯中期，左转(包括对向)非机动车穿越执行机动车流，导致机动车流通行能力的下降，同时难以保证安全性，成为机动车与非机动车之间交通事故的主要起因；3)绿灯末期，进入交叉口的非机动车与相交道路绿灯初期驶出的非机动车形成极为混乱的集团，对相交道路上机动车流的运行干扰极大，严重影响交叉口的通行能力，容易引发交通事故；4)行人处于自由行走状态，以“渗透”方式过街，对于机动车和非机动车运行非常不利；5)交通秩序混乱，机动车在非机动车和行人的包围中运行，结果导致交通堵塞，甚至瘫痪；由以上分析，不难看出，两相位方案的不足主要体现在机非冲突上，对于非机动车与行人流量大的路口尤其是城市中心区，两相位方案是不可取的。

1.2信号配时计算信号配时的原理就是把交叉口的时间资源按各流向交通流量的大小成比例地分配给各流向，所以信号配时的关键在于确定最佳周期长度。

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。

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。

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。

基于Synchro系统的交叉口信号协调控制仿真——以秦皇岛市河北大街西段为例王鹏飞;李政;李双喜;康晓昱;梁小霞;李宁【摘要】基于对秦皇岛市河北大街西段道路与交通条件的调查，指出其中存在一些影响信号协调控制的问题：（1）各交叉口间距参差不齐，（2）信号灯配时协调性差，（3）交通量及其构成多变，（4）过街行人较多，并提出了相应的解决方案。

最后，应用Synchro系统对各交叉口的信号周期与相位差进行优化，并对协调控制实施前后的交通状况进行了仿真实验。

结果为实施信号协调控制之后，河北大街西段各交叉口的服务水平均显著提高。

另外，对协调控制的两种模式进行了对比，并建议在河北大街西段处采用感应协调控制模式。

%Based on the investigation of the road and traffic state of each intersection in the Western Sections of Hebei Avenue in Qinhuangdao, this paper points out a series of serious traffic problems at some intersections, such as （ 1 ）irregular intersection spacing; （2） poor coordination of signal timing; （ 3 ） varied traffic flow and traffic constitute; （4） more pedestrian, and proposes relevant solutions. Finally, this paper uses Synchro system to optimize public cycle length and offset of each intersection, and simulates the present situation and the coor- dinate controlled situation and compares the two results. After coordinate controlling, the level of service of each intersection in the Western Sections of Hebei Avenue may be improved obviously. Furthermore, this paper com- pares two coordinate control schemas, and advises that the actuated-coordinated control should be implemented in Western Sections of Hebei Avenue.【期刊名称】《河北科技师范学院学报》【年(卷),期】2012(026)002【总页数】7页(P1-7)【关键词】信号交叉口;感应协调控制;秦皇岛市;河北大街西段【作者】王鹏飞;李政;李双喜;康晓昱;梁小霞;李宁【作者单位】河北科技师范学院城市建设学院,河北秦皇岛 066004;河北科技师范学院城市建设学院,河北秦皇岛 066004;秦皇岛市交通运输局;河北科技师范学院城市建设学院,河北秦皇岛 066004;河北科技师范学院城市建设学院,河北秦皇岛066004;河北科技师范学院城市建设学院,河北秦皇岛 066004【正文语种】中文【中图分类】U491.511目前，关于交通信号协调控制的研究主要集中在公用周期与相位差优化的方面上，例如:传统的绿波带设计方法［1］，进口单独放行方式下的绿波带设计方法［2］，基于模糊控制技术的绿波带控制技术［3］，基于驾驶员感知的信号相位顺序优化方法［4］等。

Synchro系统在绿波信号控制中的应用摘要:基于Synchro系统与理论模型的差别分析,提出了在实际道路与交通状况下制定绿波信号控制方案方面,前者明显优于后者的结论。

最后以秦皇岛市河北大街中段为对象,对影响绿波信号控制的若干问题点进行改善之后,应用Synchro系统进行了配时优化与仿真实验,其结果为各交叉口的服务水平均显著提高。

关键词:Synchro系统绿波信号控制仿真实验秦皇岛市河北大街1 研究背景随着工业化和城市化在全世界的发展,许多城市都面临着日益严重的交通拥堵问题。

而在城市道路网中,最易发生交通拥堵的地方就是交叉口,若能有效的提高交叉口的通行能力则会在很大程度上解决城市交通拥堵问题。

将干道上连续若干个交叉口的交通信号通过一定的方式连接起来,同时对各交叉口设计一种相互协调的配时方案,各交叉口的信号灯按此协调方案联合运行,使车辆通过这些交叉口时,不致经常遇上红灯,称为干线交叉口信号协调控制,也叫做绿波信号控制[1]。

1.1 绿波信号控制的理论模型目前,关于绿波信号控制的理论模型主要集中在信号周期与相位差的优化算法上。

主要有图解法[2]、进口对称放行[3]、进口单独放行[4]算法等。

而上述理论为了简化计算与分析,大都基于固定车速、单一车种、无过街行人、无转弯车辆等与现实相差较远的假设,而这常导致理论计算所得到的绿波信号控制方案在实际中无法收到良好的效果。

因此,本文针对秦皇岛市河北大街中段的实际道路与交通状况,使用具有交通仿真功能的、专门对信号配位配时进行优化的Synchro系统对绿波信号控制方案进行制定。

1.2 Synchro软件系统Synchro系统是由美国Trafficware公司开发的,以HCM2000为基础的信号配时优化的交通仿真软件[1]。

专门用于信号配位配时优化、干线或区域协调控制方案的制定,并可以对方案给出相应的评价。

另外,其运算速度快,采用自由设定步长的穷举法能够在较短时间内对较大的路网给出信号配时优化方案。