基于Synchro的T型交叉口信号配时优化研究

摘要： 通过分析Synchro系统优化仿真模型， 以典型T型信号交叉口单点信号控制为研究对象， 结合交叉口微观仿真软件
分析交叉口信号配时的合理性， 并在调查实际数据的基础上对T型交叉口当前信号配时方案进行分析优化， 有利于解决日趋
紧张的城市交通问题。
关键词： T型交叉口； 信号控制； Synchro； 配时优化
的信号周期还具有其他好处， 如更短的排队长度， 用的总数比率最大；
转弯半径的利用也更有效。
d）全部相位都分配了大于或者等于最小相位时
在允许左转的某些情况下， 通行能力可能随着 长， 相位时长优化中通过反复计算相位时长以保证
信号长度的增加而减少。 有时当更长的信号周期长 满足全部最小流量， 如果所有最小相位时长超过信
b）如果一个相位中包含两个或更多的交通流方
交叉口信号周期均采用了网络最长信号周期。 在某 向的同时运动， 相位时长基于各相位中最大交通流
些情况下， 一些交叉口将拥有较短的信号周期， 在 量与本相位饱和流量的比确定；
损失很小的通行能力情况下获得更少的延误。 较短
c）如果信号相位采用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ循环， 则这个相位将采
中图分类号： U412.35
文献标识码： A
文章编号： 1002-4786（2008）11-0022-06
Timing Optimization on Signalized T-intersection by Synchro
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MA Pei-jian1， YUAN Kun2
（1.Qingdao Technological University， Qingdao 266033， China； 2.School of Highway， Chang′an University， Xi′an 710064， China）
COMMUNICATIONS STANDARDIZATION． N1 oH．1A，L2F00O8F（INSoS．U11E，2N0o0．187（3IS）SUE No．184）
2008 年第 11 期上（总第 184 期）
J BH 交 通 标 准 化 COMMUNICATIONS STANDARDIZATION
于延误的增加却很明显。
界交通量。 由于低流量进口道比高流量进口道的交
Synchro 系 统 在 选 择 周 期 时 依 赖 最 低 绩 效 PI， 通流量有更多不稳定性， 这一方法将倾向于为低流
即：
量进口相位分配低V/C。
PI=[D+ST×10]/3600
实际上， 百分位相位时长优化程序将为短信号
式中： D— ——交叉口总体延误；
T型交叉口在我国城市中非常普遍， 是城市用 点、 路边停车、 自行车与行人等各种因素对交叉口
地沿主干道两侧无序发展的直接产物。 随着城市的 通行状况的影响， 其适用性较好， 是一种使用简便
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不断发展， 土地开发强度的不断增加， 这种发展模 的信号控制配时优化软件。
式逐渐暴露出一系列的交通问题， 主要表现在： a） 3 Synchro方法与模型
找到合适的周期， 系统将选择最低绩效周期。
在 优 化 交 叉 口 信 号 相 位 时 长 时 ， Synchro系 统
若存在一个或多个相位， 则V/C>1。 Synchro系 首先提供足够的绿灯时间服务第90百分位的相位流
统将尝试一系列越来越长的周期， 因为黄灯时间和 量。 如果没有足够的信号周期时长满足这一目标，
交通与安全
0 引言
2 Synchro系统介绍
目前， 城市交通己经成为全社会普遍关注的焦
Synchro系 统 以 信 号 控 制 配 时 为 研 究 内 容 ， 是
点。 道路网作为城市交通的基本服务设施， 主要包 对各种类型的信号控制和信号配时进行建模和优化
括交叉口与路段， 其服务性能的好坏直接影响到城 的完整程序包， 对硬件系统（如SCOOT等系统需要
在此汇集通过、 分流转向， 可见交叉口是道路网络 段特征、 交叉口大小、 坡度、 转弯半径、 转弯车速
的关键节点。 不过， 交叉口也是交通堵塞和交通事 等；
故的多发地点。 道路系统的运输效率、 交通安全、
b）对交叉口进口进行车道划分， 并添加各方向
通行能力、 服务水平对环境和能源的影响等在很大 的饱和流量、 实测交通量等信息；
Abstract： By analyzing the optimization simulation models with Synchro software system， this paper researches the independent signal control of typical T-intersection. The rationality of the signal timing by Synchro software system is analyzed， at the same time， this paper analyzes and optimizes the current signal timing of the typical T-intersection through investigating the actual data. It is beneficial for solving the increasingly tense urban traffic.
自然信号周期是单点信号控制交叉口最低可能
种： 一是对道路及交叉口的改造； 二是根据几何形 接 受 的 信 号 周 期 长 度 。 Synchro系 统 信 号 周 期 优 化
状及交通状况， 对交叉口进行优化设计。 相比之 程序就是选择自然信号周期。 它包含以下三种可能
下， 交叉口的改造耗费大量人力、 财力， 且对道路 的情况：
交通与安全
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2008 年第 11 期上（总第 184 期）
基于 Synchro的 Ｔ型交叉口信号配时优化研究
马培建1， 袁 坤2
（1.青岛理工大学， 山东 青岛 266033； 2.长安大学公路学院， 陕西 西安 710064）
交通与安全
J BH 交 通 标 准 化 COMMUNICATIONS STANDARDIZATION
2008 年第 11 期上（总第 184 期）
一个更长的信号周期， 直到满足百分率临界交通 系统基于相位交通流量与该相位饱和流量的比， 自
量。 当周期大于90s时， V/C应该小于1。 如果没有 动为每个相位设置时长。
空间的要求很高， 一般难于实施； 而信号优化设计
a）可以放空百分率临界交通量的最短周期；
简便易行， 如设计得当， 能有效地提高交叉口的通
b）最低绩效周期， 它较之a）中的周期要更短，
行能力和服务水平。
但它提供了在V/C>1时的合理周期；
交通信号优化是智能交通系统研究中的难点，
c）如果没有足够的周期能够完全放空百分率临
市交通的正常运转。
接入实际信号系统）无依赖性。
城市道路交叉口是道路系统的重要组成部分，
Synchro系统主要有以下功能：
各条道路在交叉口相互连接构成路网， 以沟通各方
a）可以方便地创建网络， 设置道路和交叉口属
向的交通需要； 同时道路网络中各种类型的交通流 性， 如路段长度、 车速、 车道数、 车道宽度、 渐变
制， 是提高交叉口交通安全和交通效率、 减少延误 分析评价。
的有效手段， 有利于解决日趋紧张的城市交通问
总 体 来 讲 ， Synchro系 统 的 信 号 配 时 方 案 优 化
题。
程序针对信号周期、 相位和绿信比进行综合优化。
1 T型交叉口信号配时优化的提出
该系统充分考虑了区域性质、 交叉口范围内公交站
[2] 陈仲颐， 等. 基础工程[M]. 北京： 中国建筑工业 出版社， 1994. [3] 刘振京. 土力学与地基基础[M]. 北京： 中国水利 电力出版社， 2007.
作者简介： 徐立楠（1974-）， 女（汉族）， 河北沧州人 ， 工 程 师， 大学本科， 主要从事学校的基建工作； 刘振京 （1956－）， 男（汉族）， 河北定州人， 副教授， 主要从事土力 学及基础工程教学工作。 收稿日期： 2008-02-26
主干道两侧支路过多， 支路与主干道接驳处交通组 3.1 优化方法介绍
织混乱； b）主干道机动车流因频繁受到过街行人的
Synchro系统中提供了有关信号周期、 绿信比、
干扰， 而车速低、 延误大； c）行人穿越车流间隙过 相位的优化方法。
街， 存在严重的安全隐患。
3.1.1 信号周期时长优化
目前我国T型交叉口的控制管理方式一般有两
程度上取决于交叉口的服务能力。
c）制定信号控制方案， 包括控制方式、 相位、
城市道路平面交叉口中最为常见的控制手段是 相位时长、 周期长度、 黄灯时长、 全红时间等；
信号控制， 其中单个交叉口的信号控制是交通控制
d）通过模拟仿真计算可以获得V/C、 延误、 排
系统的基础。 对城市道路交叉口实施合理的信号控 队长度、 停车次数、 服务水平等数据， 用于方案的
全红时间只占很小的比例， 长出来的时间提供了更 尝试为第70百分位、 第50百分位的交通量提供绿灯
多的额外通行能力。
时间。 任何额外的时间被分配到主路的相位。
当周期长度超过120s时， 如果再增加信号周期
通 过 尝 试 服 务 于 第90百 分 位 相 位 流 量 ， Syn-
长度， 则对交叉口通向能力的增加影响很小， 但对 chro系统分配给该交叉口信号相位时长放空90%临
Key words： T-intersection； signal control； Synchro； timing optimization
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
移。 6 结语
石家庄保艺大厦的工程实例说明， 深基础开挖 采用锚杆支护技术是一项既经济又合理的方案， 其 设计可靠， 施工质量优良， 同时， 挂网喷浆还解决 了桩间土的稳定性问题， 是一项值得推广的技术措 施。 参考文献 [1] 叶书麟， 等. 地基处理与托换技术[M]. 北京： 中 国建筑工业出版社， 1994.
度失效时， 短周期长度将提供可接受的通行能力。 号周期长度， 那么全部相位时长将安照适当比例减
因 此Synchro系 统 可 能 推 荐 没 有 满 足 百 分 位 交 通 量 少， 另外为了使行人信号少于相位时长， 要确定最
标准的短周期。
小相位时长小于步行时间、 闪烁但停止步行的时
no12008issueno173引言目前synchro系统介绍synchro主要包对各种类型的信号控制和信号配时进行建接入实际信号系统无依赖性synchro系统主要有以下功能设置道路和交叉口属向的交通需要车速车道数坡度转弯半径不过交叉口也是交通堵塞和交通城市道路平面交叉口中最为常见的控制手段是b对交叉口进口进行车道划分其中单个交叉口的信号控制是交通控制d通过模拟仿真计算可以获得synchro系统的信号配时方案优化型交叉口在我国城市中非常普遍随着城市的通行状况的影响synchro方法与模型是一种这种发展模式逐渐暴露出一系列的交通问题支路与主干道接驳处交通组优化方法介绍synchro系统中提供了有关信号31织混乱b主干道机动车流因频繁受到过街行人的干扰而车速低c行人穿越车流间隙过311信号周期时长优化财力且对道路程序就是选择自然信号周期synchro系统以网络最短的信号周期开始synchro交叉口微观仿真软件分析communicationsstandardization
相位时长分配一些额外的时间用以处理偶然的额外
ST— ——停车数。
车辆。 此时， 长信号相位时长也得到加时， 但时间
一旦为单个车辆增加通行能力， 而给其他车辆 较短。
增加450s延误以上， 系统将使得信号周期长度停止
对于以下几种情况， 交叉口信号相位的时长优
增长。 总体上说， 在比较多个不同的信号周期平均 化采取具体不同的措施：
也是进行交叉口有效控制的研究重点。 目前国内有 界 交 通 量 ， 但 存 在 一 个 较 短 的 周 期 能 够 满 足V/C，
关T型交叉口的研究大多针对其交通流特征。 本文 则这个较短的周期便被选用。
将主要参照国内外研究成果， 分析这种特殊道路结
在网络中可以设定最长和最短周期。 进行优化
构的形态， 以典型T型信号交叉口信号控制为研究 时， Synchro系统以网络最短的信号周期开始运算，
延误后发现， 较短的信号周期将产生较短的平均延
a）如果车流量超过通行能力， 在考虑最短相位
误。 在交通拥挤的交叉口， 信号周期延误推荐采用 时 长 的 情 况 下 ， Synchro系 统 将 均 衡 各 个 相 位 的V/
较长的信号周期。
C；
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Synchro系统以前的几个版本中， 对于V/C>1的
对 象 ， 结 合Synchro交 叉 口 微 观 仿 真 软 件 分 析 信 号 依据交通量对相位周期进行优化。 如果相位周期不
配时的合理性， 并进行信号配时优化。
能 够 放 空 百 分 率 临 界 交 通 量 ， Synchro系 统 将 尝 试
COMMUNICACTOIOMNMSUSNTIACNADTIAORNDSIZSATTAIONND．A1RDHIAZLAFTIOOFN．NNoo．1．1，2008（ISSUE No．17834）