基于某synchro的干线协调控制及优化
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
提高 。另外 ， 调控制 的两种模 式进行 了对 比， 对协 并建议在河北大街西段处采用感应 协调控制模式 。 关键词 ： 信号交叉 口； 应协调控制 ； 岛市 ； 北大街西段 感 秦皇 河 中图分类号 ：４ １５ １ Ｕ ９ ． １ 文 献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： ７ － ８ （０２ ０－ ０ － １ ２ ９ ３２ １） ０ １ ７ ６ ７ ２ ０ ０
１２ 交叉 口间距参差不齐 ．
绿灯信号相位差是 由行驶车速与交叉 口间距共 同决定 的。因此 ， 在实施信号协调控制之前有必要 对河北大街西段各交叉 口间距 （ ２ 及设计车速进行调查。调查结果显示 ， 表 ） 各交叉 口间距参差不齐 ， 与
基金项 目： １ 年秦皇 岛市社会 科学联合会重点 应用性课 题项 目 项 目 ２ １ ０ （ 编号 ： １００４ 部分 内容 。 ２ １５９ ） ０ ・ 河北科技师 范学院城市建设学 院城市规划专业 ２０ 级学 生。 ０９
ＤＯ ：０ ３ ６ ／ ．Ｓ Ｎ． ６ ２ ７ ８ ． ０ ２． ２ ０ １ Ｉ １ ． ９ ９ Ｊ ＩＳ １ ７ －９ ３ ２ １ ０ ． ０
基 于 Ｓ ｎｈｏ系统 的 交 叉 口信 号 协调 控 制 仿 真 ｙ ｃｒ
一ห้องสมุดไป่ตู้
以秦 皇 岛 市河 北 大街 西段 为例
王鹏 飞 李 政 李双喜２康 晓昱 ， ， ， ， 梁小 霞 ， 李 宁Ｈ
（ １河北科技 师范学 院城市建设学 院， 河北 秦 皇岛 ，６Ｏ ４ ２秦 皇岛市交通运输局 ） Ｏ６ Ｏ ； 摘要 ： 于对秦皇岛市河 北大街西段道路 与交通 条件 的调查 ， 出其 中存 在一些 影响 信号协 调控制 的问题 ： 基 指 （） 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 Ｓｎ ｈ 系统对各 交叉 口的信号 周期 与相位差 进行 优化 ， ｙ ｃｍ 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
VISSIM和Synchro在相邻交叉口优化中的应用
简单 易懂 ， 具 有很高 的工程使 用价值 。
２ 交 叉 口现状 评 价 比较
２ ． １ 交 通 现 状 调 查
２ ． １ ． １ 交叉 口资料
驶 行为模 型 。该模 型 的基 本 思路 是 ： 一 旦后 车驾驶
交车混 用车道 （ 见图 １ ） 。
始， 形 成一 个加速 、 减速 的迭代 过程 。 ＶＩ Ｓ Ｓ Ｉ Ｍ 由交通 仿真 器和信 号状 态产 生 器 两部 分 组成 ， 它们 之 间通 过 接 口交换 检 测器 数 据 和信 号 状 态信 息 。它 既可 以 生成 可视 化 的交 通 运 行状 况 ，
离， 后车 驾驶 员开 始 减 速 。由 于后 车驾 驶 员无 法 准
确 判断前 车速度 ， 后 车速 度会 在 一 段 时间 内低 于前
车 速度 ， 直 到 前 后 车 间 的距 离 达 到 另 一 个 心 理 （ 安 全） 距离 时 ， 后 车驾 驶员 开始缓慢 加速 。 由此周 而复
口相距 ６ ７ ５ ｍ。一 环 路北 二 段 为 双 向六 车道 ， 其 中
公 与 ｔ 汽 运 Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ ｓ 路 ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｉ ｖ ｅ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
７ ６
第４ 期
２ ０ １ ３年 ７月
Ｖ Ｉ Ｓ Ｓ Ｉ Ｍ和Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ在 相邻 交 叉 口优化 中 的应 用
易 江涛 ，张 亚 杰
交通 信号 协调 及配 时设 计软件 Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ是美 国
Ｔｒ ａ ｆ ｆ ｉ ｃ ｗａ ｒ ｅ 公 司根据 ＨＣ Ｍ 规 范研 发 的 ， 该标 准 中
Synchro在交通控制与设计中的应用
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。
基于Synchro的厦门市白鹭洲路信号协调控制的优化设计
基金项 目： 国家 自然科学基 金（ ４ １ ２ ０ １ １ ０ ０ ） ； 福建农 林大学科技创新 （ 培育 ） 团队资助计￣ Ｏ （ ｐ ｙ ｔ ｄ ｌ ２ ０ ０ ６ ） 作者简介 ： 郭 建钢 （ １ ９ ６ ２ －） ， 男， 教授 ， 博士 ， 主要研 究方向为智能交通 。
第３ 期
少１ ３ － ３ ％和 ２ ２ ． ０ ％。
关键词 ： 协调 控 制 系统 ； Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ； 优化设计 ； 干道
中图分类号 ： Ｕ ４ ９ １ ． ５ １
文献标志码 ： Ａ
在城市交通路网中， 平面交叉 口因其复杂 的交通现象 ， 成为制约道路网络高效运行的瓶颈。为了消除 路网瓶颈 ， 目前 比较普遍做法是设法改善瓶颈交叉 口的渠化设计和信号控制ｎ 之 ； 尽管这种做法对特殊交 叉 口有一定的现实意义口 。但当一条干道上的多个信号控制交叉 口的间距较小时 ， 如果各信号控制交叉 口追求独立交叉 口的交通利益 ， 往往会牺牲整条干道的通行效率 。因此 ， 从交通管理与控制着手 ， 将干道 上 的各 交叉 口组 成 一个 线 控 系统进 行 协 调控 制 ， 能够 有 效地 减 少车 辆 的停 车 次数 和延 误 时 间 。 。尽 管 干 道 协调 控 制 的理论 研 究 和 探讨 文 献 很 多 ， 也 有 一 些应 用 实 例 ， 但 能 够 真 正 成功 的工 程 应用 例 子 甚 少 。为
中心。其道路性质以客运为主， 兼具交通和生活功能 ， 是连接新 区和旧城的城市主干道 。白鹭洲路作为市 府大道 的一部分 ， 承担着疏导南北交通 的重要 角色 ， 其 中３ 个交叉 口为毗邻交叉 口 ， 几何结构特征 （ 见图
１ ） 收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － Ｏ １ ． ３ ０
北京交通大学道路交通管理与控制大作业
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
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
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
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
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系统在绿波信号控制中的应用
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。
基于Synchro的单点交叉口信号配时优化研究
式中, Q 为排队长度; R 为红灯时间 ; S 为饱和流量 ; V 为实际流量 ; L 为车头间距; n 为车道数 ; F u 为车道利 用系数。 当交 通量 与通 行能力 的比 值 ( V/ C) 大 于 1 时, Synchro 将两个周期结束后 的车辆排队长度定义为饱 和流量下的排队长度 Qc , 计算如公式为 : Qc = V @( C- 6) + ( V- S @G/ C) / 3 600 , 式中 , 各参数的定义同上。 11 4 停车次数计算模型 第 i 相位车辆的平均停车次数 hi 为 : C - Gej hi = E 019 , 1 - y ij j 口道的流量比。 故一个周期内每辆车的平均停车次数为 :
第 26 卷
第 11 期
公
路
交
通
科
技
Vol1 26 No1 11 Nov 1 2009
2009 年 11 月
Journal of Highway and Transportation Research and Development
文章编号 : 1002 O0268 ( 2009) 11O 0117 O06
式中 , L p 为行人过街道长度 ; vp 为行人过街步行速度, 取 112 m/ s; I 为绿灯间隔时间。 11 2 延误计算模型 Synchro 沿用了 HCM2000 中提供的 Webster 延误模 型, 并提出了一种计算更为复杂的百分比延误计算方 法( PD M, Percentile Delay Method) 来计算 延误, 与公路 通行能力手册 ( HCM2000) 所采用的 Webster 延误计算 模型相比, PD M 方法在计算以下 3 种情况的延误占有 优势 : ( 1) 相邻路口协同式信号配时; ( 2) 全感应与半感 应式信号配时; ( 3) 接近饱和或过饱和情况下的信号配 时。PDM 方法需要首先计 算某一百分比车道组流量 情形下的每周期延误和每车延误; 然后计算百分比车 道组调整流量和平均百分比延误。每周期延误的计算 方法为: VDp = v p @( C- G) 2 , 2( 1- vp / s) ( 3)
运用Synchro软件实现快速公交运营指标的城市干道协调
运用Synchro软件实现快速公交运营指标的城市干道协调0 引言快速公交系统(bus rapid transit, BRT)是一种以常规公交为基础,以地面道路网为支撑,结合现代巴士技术,吸取轨道交通优点,并获得一定的时空优先权和政策优先支持的新型城市公交系统。
目前,主要从3个方面来评价BRT系统服务质量:①平均运行车速;②车站候车时间;③乘坐舒适性。
快速、准点是快速公交区别于常规公交的一大特性,因此, 笔者选取运行车速和准点率作为快速公交的运营指标。
为此,除了需设快速公交车辆对专用车道的专用路权外,还要尽量减少快速公交车辆在交叉口的延误。
常见的措施有两种:①通过信号协调为快速公交车辆提供“绿色通道”;②采用交叉口优先信号,对快速公交车辆主动检测,优先放行。
如果通过信号协调的手段能保证快速公交线路的运营指标,那么就可利用现有城市的控制系统实现快速公交系统的预定运行车速和准点率,节省大量投资。
1、协调控制理论和方法协调控制的研究始于20世纪60年代,目前,干线协调控制设计计算方法主要有3种,即手工计算、计算机离线计算和计算机在线计算。
其中前2种多应用于干线固定配时协调控制方式,后一种方法则适用于干线自适应协调控制。
国内主要以固定配时的协调控制方法为主。
影响绿波方案的因素主要有平均车速和车流的离散性,考虑到公交的绿波配时方案,则需根据公交车辆的行驶特点来进行协调控制。
对于快速公交车辆,进行协调控制设计时还需要考虑2个方面的因素:车站停靠时间和沿途路段交织(冲突)点的干扰。
将车站停靠时间和沿线交织(冲突)点的干扰时间加入快速公交行程时间中,并将初始目标车速进行折减,得到新的目标车速,并在此基础上进行相位差的确定。
在干线协调控制中,笔者采用Synchro作为优化设计软件,以绿波带宽度最大为相位差优化目标函数。
2 实例分析以杭州市(黄龙路-环城东路段)为例说明快速公交协调控制的设计方法。
杭州市快速公交一号线全长约28 km。
基于Synchro的绿波协调与行人二次过街协同控制
１ பைடு நூலகம்研究 背景
常用 的 干道 绿 波 协 调控 制 方 法 有 很 多 ，如 通
城市 发展 的重要 瓶 颈 ， 并 呈 现 进 一 步恶 化 的趋 势 。 １ ． １ 现 有研 究成果
损失 ，而且将产生严重 的环境污染 ，对城市经济、 过作 图 的方 法 ，确 定 协 调 控 制 系 统 的公 共 信 号 周 社会 发展 构成极 大 的负 面影 响。在 城 市 道路 网 中 ， 期与 相 位 差 的 图 解 法 ；通 过 数 值 计 算 的方 法 ， 交叉 口是 最 大 的交通 瓶 颈 ，而其 信号 控 制 系统 寻求 最小 偏 移 绿 信 比 ，求 解 协 调 控 制 配 时参 数 的
摘
要 ：为 了达到 同时 降低主 干道上机 动车 与次 干道上 行 人延 误 的 目的 ，提 出 了一 种基 于 Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ 的 绿波
协调与行人二次过街的协同控制方式 ：首先 ，在理论上分析了交叉口处机动车的非对称放行与行人二次过
街 的相位设 置 ；其 次 ，建 立 了机 动车 、行人 的时 间延误 模 型 ，并 且 结合 Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ 的功 能 提 出 了控 制参 数 的 优化 方法及 流程 。以秦皇 岛市河 北大街 西段 为例进 行 了仿 真 实验 ，在 交叉 口间距 不 等 、双 向流 量不 均 匀 、 行人 过街距 离较长 的条件 下 ，本 方法较 传统 方法 能进一 步提高对 机动 车与行 人 的服务水平 。
收稿 日期 ：２ ０ １ ３—０ ６一Ｏ ２
信号灯进 行协调 控制 的构 想 。 另外 ， 利用 Ｖ Ｉ Ｓ Ｓ Ｉ Ｍ
基金 项 目：国家 自然科 学基金 青年科 学基 金项 目 （ ５ １ ２ ０ ８ ３ ８ ０ ） ；上海市 浦江人 才计 划项 目 （ １ ２ Ｐ Ｊ １ ４ ０ ８ ５ ０ ０ ） ；秦皇 岛市科 学技术
交通信号控制评价指标
一、前言交通信号控制是对城市交通进行调节最直接的渠道，科学合理的信号控制方案能有效提高交通运行效率，是最为经济实惠的缓堵措施。
2016年公安部发布了《推进城市道路交通信号灯配时智能化工作方案》，更是推进了全国各地开展对交通信号控制的整改和优化工作，然而，信号控制的优化效果却一直缺乏标准、量化的指标，使得工作的成效无法确切体现。
本文基于SCATS系统，提出了交通信号控制评价指标体系，以供实际应用。
二、路口信号控制运行评价指标体系路口是城市交通网络的关键要素，其通行效率直接影响了道路交通运行的好坏。
为了能够规范的、定量的反映路口信号控制方案的控制效果，需要结合制定相应的评价指标体系。
本次评价将结合SCATS系统的特点，并借助VISSIM或SYNCHRO仿真软对比单个路口信号优化前后的交通运作效果，得出交通运作的主要指标。
本次研究所指定的单个路口道路交通信号优化效果评价指标体系如下：从上图可以看出，指标体系主要包括两类指标，其中：•A类指标是指通过处理SCATS系统的数据就能获取的参数，主要用于对路口运行进行快速评价，评价结果能够基本反映出优化前后的效果。
•B类指标是指通过现场调查、仿真等多种渠道才能获取的参数，主要用于对路口运行进行全面评价，评价结果能够多角度地反映出优化前后的效果。
三、路段信号控制运行评价指标体系为了改善城市干道的运行效果，有必要对干道上连续的多个路口进行协调控制，以便保证主流向的通行效率。
但目前尚没有用于评价这种干道协调控制效果的指标，因此，本次评价将结合SCATS系统的特点，在充分考虑协调控制的实际应用要求，借助VISSIM或SYNCHRO仿真软对比干道上多个路口信号优化前后的交通运作效果，得出交通运作的主要指标。
本次研究所指定的路段道路交通信号优化效果评价指标体系如下：四、应用展望交通信号控制是城市交通管理的重要手段，而信号配时的优化是日常的交通管理工作之一，但却一直缺乏定量化的评价指标分析。
交通干线信号协调控制优化研究
交通干线信号协调控制优化研究交通干线信号协调控制优化研究交通拥堵是城市发展中的一个重要问题，特别是交通干线上，交通拥堵情况更加严重。
针对这一问题，交通干线信号协调控制优化成为了一个重要的研究方向。
本文将探讨交通干线信号协调控制的优化方法和相关技术。
首先，交通干线信号协调控制的优化需要考虑交通流量的均衡与流畅。
通过合理地设置信号灯的周期和配时，可以有效地提高交通干线的通行能力。
在信号协调控制中，需要综合考虑交叉口的流量和车辆的行驶速度，以达到最佳的交通流效果。
其次，信号协调控制优化需要借助现代交通技术手段。
例如，通过交通流量检测设备和智能信号控制系统，可以实时获取交通干线上的流量信息，并根据实时流量进行信号配时调整。
这样可以动态地适应交通流量的变化，从而提高交通干线的通行效率。
另外，交通干线信号协调控制优化还需要综合考虑交通信号灯的布局和设置。
合理的信号灯布局可以降低交叉口的冲突和事故发生率，提高交通干线的通行安全。
此外，通过设置合适的信号灯类型和时长，可以进一步优化交通流动，减少交通干线的拥堵情况。
为了实现交通干线信号协调控制的优化，需要进行交通仿真模拟和优化算法的研究。
交通仿真模拟可以模拟不同的交通场景和信号控制策略，评估其对交通干线通行效果的影响，并进行优化。
优化算法可以根据交通仿真模拟结果，通过数学建模和优化算法，寻找最佳的信号控制策略。
此外，还可以利用人工智能和大数据分析等新技术来支持交通干线信号协调控制的优化。
人工智能可以通过学习交通数据和交通规律，提供智能的信号控制决策。
大数据分析可以从海量的交通数据中挖掘规律和趋势，为交通干线信号协调控制提供决策支持。
总之，交通干线信号协调控制的优化是提高交通干线通行效率和降低交通拥堵的重要手段。
通过合理地设置信号灯的周期和配时，借助现代交通技术手段，综合考虑交通信号灯的布局和设置，进行交通仿真模拟和优化算法的研究，结合人工智能和大数据分析等新技术，可以不断提升交通干线的通行能力和效率，改善城市交通拥堵问题，为城市的可持续发展提供支持通过优化交通干线信号协调控制，可以降低交通事故发生率，提高交通干线通行安全。
改进的干线协调信号控制优化模型
改进的干线协调信号控制优化模型于德新;田秀娟;杨兆升;周熙阳;程泽阳【摘要】基于混合整数线性规划方法,对经典MULTIBAND模型进行改进,提出绿波带干线协调信号控制优化方法.通过取消绿波带对称约束和增加带宽比例约束,对绿波带形式进行优化;分析干线上、下游交叉口车辆排队情况,建立排队消散时间模型,得到改进的MULTIBAND模型.选取一典型路网进行模型验证.利用Lingo软件分别求解MULTIBAND模型、AM-BAND模型和改进的MULTIBAND模型,借助VISSIM软件进行信号配时方案评价.仿真结果表明,与其他2种模型相比,采用改进的MULTIBAND模型能够有效地提高干线信号控制效果,降低车辆延误和停车次数,达到了干线协调优化的目的.%The classical MULTIBAND model was improved based on mixed integer linear programming algorithm,and a new green wave band arterial coordinated signal control optimization method was proposed.The form of two-way green wave band was optimized first by removing the symmetric constraints and increasing bandwidth proportion constraints.Vehicle queuing process between upstream and downstream intersections on the arterial road was analyzed,contributing to establishing queue dissipation time model.Then the improved MULTIBAND model was obtained.A typical arterial road network was selected to verify the validity of the model.Lingo software was employed to solve the classical MULTIBAND model,AM-BAND model and improved MULTIBAND model,respectively.VISSIM simulation software was applied to evaluate the running performance of different methods.Simulation results show that the improved MULTIBAND model can effectively improve the arterialsignal control effect and reduce vehicle delays and stops compared with other models,achieving the goals of arterial coordinated signal control optimization.【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》【年(卷),期】2017(051)010【总页数】11页(P2019-2029)【关键词】交通工程;信号控制;改进MULTIBAND模型;干线协调;排队消散【作者】于德新;田秀娟;杨兆升;周熙阳;程泽阳【作者单位】吉林大学交通学院,吉林长春130022;吉林大学吉林省道路交通重点实验室,吉林长春130022;吉林大学交通学院,吉林长春130022;吉林大学交通学院,吉林长春130022;吉林大学吉林省道路交通重点实验室,吉林长春130022;吉林大学交通学院,吉林长春130022;吉林大学交通学院,吉林长春130022【正文语种】中文【中图分类】U491Abstract：The classical MULTIBAND model was improved based on mixed integer linear programming algorithm，and a new green wave band arterial coordinated signal control optimization method was proposed．The form of two－way green wave band was optimized first by removing the symmetric constraints and increasing bandwidth proportion constraints．Vehicle queuing process between upstream and downstream intersections on the arterial road was analyzed，contributing toestablishing queue dissipation time model．Then the improved MULTIBAND model was obtained．A typical arterial road network was selected to verify the validity of the model．Lingo software was employed to solve the classical MULTIBAND model，AM－BAND model and improved MULTIBAND model，respectively．VISSIM simulation software was applied to evaluate the running performance of different methods．Simulation results show that the improved MULTIBAND model can effectively improve the arterial signal control effect and reduce vehicle delays and stops compared with other models，achieving the goals of arterial coordinated signal control optimization．Key words：traffic engineering；signal control；improved MULTIBAND model；arterial coordination；queue dissipation干线协调控制的基本方法是通过对主路沿线多个交叉口协调控制，使行驶车辆尽可能不停车通过．大量研究表明，与单点控制相比，干线协调控制可以得到较好的控制效果，同时可以有效减少车辆延误、停车次数和尾气排放，提高路网的通行效率，对于交通状况的整体改善具有重要意义［1］．目前，干线协调控制方法主要有最小延误法和最大绿波带法．与最小延误法相比，最大绿波带法所需的条件较少，可以更加直观地反映出协调控制效果，应用较广泛，国内外进行了大量研究．基于半整数算法，Messer等［2］提出多相位相序绿波带协调控制优化方法．基于混合整数线性规划，Little［3］建立经典MAXBAND模型，可以同时优化周期时长、相序、相位差和绿波速度，使带宽达到最大．基于路网层面，Chang等［4］对 MAXBAND进行扩展，提出协调控制模型MAXBAND－86．考虑路段交通的需求，Gartner等［5］建立多带宽协调模型MULTIBAND，允许不同路段不同带宽，以满足信号控制实时性的要求．随后，Stamatiadis 等［6］进行完善，提出MULTIBAND－96模型，设计优化算法［7］，大大缩减了模型运算时间．针对交通流的离散特性，Lu等［8］将Robertson模型引入MAXBAND，得到新的协调控制模型．陈宁宁等［9］分析下游交叉口排队消散时间与相位差的函数关系，建立红灯排队消散时间模型，结合MAXBAND模型，降低了绿波带受排队消散过程的影响．通过分析相邻交叉口车流驶离与相位差的关系，Wang等［10］结合车辆动态排队消散时间与MAXBAND模型，提出改进的绿波带模型，增加了有效带宽比例，降低了干线车辆延误．面向双向不同带宽的需求，卢凯等［11］引入带宽分配影响因子与带宽需求比例系数，分别对 MAXBAND和MULTIBAND模型进行优化，得到绿波协调控制优化模型．刘小明等［12］考虑路口协调相位不同方向放行重要程度，以绿波带宽内连续通过车辆数最多为控制目标，提出考虑红灯排队消散的绿波带搜索算法，实用性更强．针对MULTIBAND模型存在绿波带求解范围小和位置不合理问题，唐克双等［13］进行改进，取消绿波带中心对称，增加绿波带位置约束，取得了较好的效果．Zhang等［14］提出改进的非对称多带宽绿波带模型AM－BAND，有效利用绿灯时间，得到了更大的绿波带宽．Ye等［15］考虑排队清空时间和非协调相位相序优化，提出双向绿波协调控制模型．虽然现有研究对 MAXBAND和 MULTIBAND模型进行了改进，但仍然存在不足．现有的绿波干线协调控制模型所求得的绿波带大多沿着中心线对称，容易造成绿灯时间利用不充分；此外大多忽略车辆排队过程，排队消散时间大多根据人为经验指定，主观性较强．针对上述问题，基于现有的研究成果，结合混合整数线性规划，本文提出基于MULTIBAND模型改进的干线协调控制方法．首先优化绿波带形式；其次，分析上下游交叉口车辆排队，建立红灯排队消散时间模型；最后，对模型进行验证．结果表明，与MULTIBAND模型相比，本文算法能够得到更大的绿波带宽，且车辆延误和停车次数更小，证明了本文算法的有效性．通常，双向绿波控制适用于交叉口间距适中的未饱和干线系统，以保证干线行驶车辆具有相对稳定的速度，避免因流量过大或离散导致行驶速度降低．研究表明，当交通流处于饱和状态时，双向绿波协调难以发挥效用［3］．本文针对非饱和干线系统进行研究．假设一干线协调控制系统包含n个交叉口，控制方式为定时控制．干线方向车流分为上行和下行两股，定义从交叉口i至i＋1方向为上行方向，反之为下行方向；干线方向直行车流所在相位为协调相位．经典的 MULTIBAND模型时距图［6］如图1所示．图1中，bi（bi）为交叉口i （1，2，…，n）与i＋1之间上行（下行）方向绿波带宽度；ri（ri）为交叉口i上行（下行）红灯时长；wi（wi）为干扰变量，表示上行（下行）交叉口i处红灯结束（开始）时刻到绿波带中心线的时间；τi（τi）为交叉口i上行（下行）排队清空时间，用来清空红灯期间主路上的排队车辆；i，i＋1（i，i＋1）为上行（下行）交叉口i与i＋1之间的相对相位差，指交叉口i上行（下行）方向红灯中点到最近的交叉口i＋1上行（下行）红灯中点的时间，若交叉口i＋1红灯时间在交叉口i红灯时间的右侧（左侧），则值为正，否则为负；Δi为红灯时长ri中心到最近的ri中心的距离，当ri中心在ri右侧时，取值为正；ti（ti）为交叉口i到i＋1（i＋1到i）的行程时间；mi为整数变量．MULTIBAND模型可以通过二进制变量δi和δi实现对干线左转相位相序的优化，共存在4种相位组合方式，如表1所示．其中，li（li）为交叉口i处上行（下行）左转相位的绿灯时长．MULTIBAND模型允许不同交叉口之间的绿波带宽度不同，决策变量为：bi、bi、z、wi、wi、ti、ti、δi、δi和mi，目标函数如下：式中：ai（a珔i）为交叉口i处上行（下行）绿波带宽比例系数；Vi（Vi）为交叉口i处上行（下行）流量；Si（Si）为交叉口i处上行（下行）饱和流量；p为指数，通常取值为0，1，2，4，可以根据实际情况进行确定．模型的约束条件如下．式中：ki为上、下行的带宽需求比例，通常等于上、下行总流量之比；z＝1／C为信号频率，等于周期时长的倒数；Cmin和Cmax分别为信号周期时长的最小值和最大值；di（di）为交叉口i与i＋1上行（下行）之间的距离；ei、fi（ei、fi）分别为上行（下行）方向速度的下／上限值；gi、hi（gi、hi）分别为上行（下行）方向速度变化量的下／上限值．经典MULTIBAND模型要求绿波带左、右等距对称，若一侧带宽受到约束，则另一侧将受到影响，甚至出现零带宽，造成绿灯时间利用不充分；其次，对于红灯排队消散时间考虑不足，没有考虑与相位差的关系，大多根据经验进行取值，容易造成误差．针对上述问题，从绿波带形式和排队消散时间两个方面对MULTIBAND模型进行改进，以得到更加优化的信号配时方案．2．1 绿波带形式优化首先，通过取消绿波带对称约束和增加左、右带宽比例约束实现对绿波带形式优化［14］．在MULTIBAND模型中，绿波带沿带宽进程线严格对称，进程线是绿波带中心线，容易限制绿波带宽，造成一侧绿灯时间浪费．本文的改进模型运用进程线来保证干线绿波带的连续性，但不等同于绿波带中心线，进程线位置取决于决策变量取值．通过将上行绿波带宽bi分解为b′i和b″i，下行绿波带宽bi分解为b′i和b″i，降低绿波带两侧带宽的相互影响，左、右带宽取值可以不相等，即绿波带无须对称于进程线；额外的带宽可以用来释放绿灯初期的排队车辆．综上所述，存在关系如下：改进模型的目标函数与传统MULTIBAND模型类似，区别在于带宽形式的变化．将式（10）代入式（1），可得新的目标函数：相应地，冲突限制条件发生改变，经过整理，可以得到绿波带宽约束条件．原模型约束条件（6）转变为为了充分利用绿灯时长，保证干线绿波带的连续性，同时使得带宽不为零，增加左、右带宽比例约束，如下所示：式中：q可以为任意的正实数．基于经验分析可知，本文取q＝2．综上所述，改进的MULTIBAND模型对绿波带形式进行了优化．2．2 排队消散时间建模在信号控制过程中，当相邻的交叉口之间的相位差发生变化时，下游交叉口的红灯排队车辆会变化［15］．在流量和信号配时确定的情况下，排队消散时间对绿波带的影响将随之改变．在干线绿波协调控制中，需要考虑车辆排队消散时间．本文建立车辆排队消散时间与相位差的关系模型，对经典的MULTIBAND模型进行改进．由于在绿灯初期，车辆以饱和流率进行消散，可以得到红灯排队消散时间计算模型：式中：τi＋1（τi）为交叉口i＋1上行（i下行）方向协调相位进口道车辆排队消散时间；qir＋1（qir）为交叉口i＋1上行（i下行）协调相位排队车辆数；ni＋1（ni）为交叉口i＋1上行（i下行）协调相位进口道车道数；Si＋1（Si）为交叉口i＋1上行（i下行）协调相位单车道饱和流率；tl（tl）为车辆启动损失时间，本文取3s．与文献［15］的分析方法类似，以双向混合放行三相位干线系统的上行车流为例，分析相邻交叉口车辆排队；其他的相序配置情况可以类似分析．为了清晰描述相邻交叉口之间的车辆排队长度，对变量进行周期循环标注．定义干线直行相位为相位1，干线左转相位为相位2，支路相位为相位3．如图2、3所示，交叉口i第（k－ti／C）个周期与交叉口i＋1的第k个周期协调相位形成了一个绿波带．通过流量分析可知，在第k＋1个周期，协调相位的排队长度qir＋1（k＋1）由两部分组成：交叉口i处（k－ti／C）周期驶来未能在交叉口i＋1第k周期绿灯结束前驶离的直行车辆qT，i；在干线红灯期间，由交叉口i支路方向驶出的左转车流qL，i和右转车流qR，i．qir＋1（k＋1）可由下式计算得到：依据图2、3，对红灯期间车辆排队进行具体分析，分为以下2种情况．1）当上游交叉口i绿灯末期最后一辆驶出车辆到达下游交叉口i＋1时，交叉口i＋1绿灯未结束，如下：gip1＋ti－（φig，i＋1＋gip1＋1）≤0．（17）式中：φig，i＋1为交叉口i与i＋1之间干线协调相位的绿时差，gip1为交叉口i 协调相位绿灯时长．此时不存在直行滞留车辆qT，i，排队车辆仅为上游非协调相位驶出车辆数qL，i和qR，i，如图2所示．由于各交叉口采取定时控制，各周期配时参数相等，即存在关系gip1（k）＝gip1．由图1可知，有以下关系成立：此时，排队长度qri＋1k（）＋1可由下式计算得到：式中：Qip31［k－ti／C）和Qip32（k－ti／C）为交叉口i第（k－ti／C）个信号周期支路两个方向进口道的输出车辆数，wix＋1，d为由交叉口i的d （N，S，E，W）进口道x （L，T，R）转向交叉口i＋1的车流比例，wiT＋1为由交叉口i 驶入i＋1直行车流的比例．2）当上游交叉口i绿灯末期最后一辆驶出车辆到达下游交叉口i＋1时，交叉口i＋1绿灯已结束，如图3所示，有此时存在直行滞留车辆qT，i．排队长度可由下式计算得到：式中：Qip1 ，2（k－ ti／C）为第k－ti／C个信号周期交叉口i干线上行方向进口道输出车辆数．在定时控制中信号配时方案固定，因此假设车辆排队消散时间不随周期变化，进口道流量和排队长度在短期内不发生变化，即（k－ti／C）＝（k）．令μi＝gip1－gip1＋1＋τi＋1－wi＋wi＋1，经过整理，可以得到交叉口i＋1处上行协调相位排队长度：将式（22）代入式（14），可得上行方向车辆消散时间：同理，令μi＋1＝τi－wi＋wi＋1，可以得到交叉口i下行协调相位红灯排队车辆数：式中：Qip1＋，12（k－ti／C）为交叉口i干线下行方向k－ti／C周期进口道输出车辆数，wix，d为由交叉口i＋1的d （N，S，E，W）进口道x （L，T，R）转向交叉口i的车流比例，wiT为由交叉口i＋1驶入i的直行车流比例．2．3 改进的MULTIBAND模型基于传统MULTIBAND模型，优化绿波带形式，同时考虑红灯排队消散时间，得到改进的MULTIBAND模型如下．其中，决策变量为b′i、b″i、b′i、b″i、z、wi、wi、ti、ti、δi、δi、mi．3．1 路网选取选取1个典型干线系统，对改进MULTIBAND模型进行验证．该干线共含有4个交叉口，间距分别为566、654和720m，适合干线协调控制．交叉口渠化情况如图4所示．选取平峰时段（9：00－10：00），对交叉口的流量情况进行调查，结果如表2所示．表中，E为东进口，W为西进口，S为南进口，N为北进口，L 为左转车流，T为直行车流，R为右转车流．依据流量调查结果和渠化情况，利用Webster模型求解各交叉口的最佳信号周期，得到交叉口2为关键交叉口，周期时长为140s；将其他交叉口的周期时长调整为公共周期140s，进而得到交叉口各相位的车流方向及绿信比，如表3所示．车辆启动损失时间为3s，黄灯时间为3s，全红时间为2s；直行车道的饱和流率为1 650辆／h，其他车道饱和流率为1 550辆／h．其中，交叉口1和4为3相位信号配时；交叉口2和3为4相位信号配时．3．2 模型求解通过前文计算，得到公共周期时长为140s，因此在求解绿波带模型时，将周期确定为130～150s，即满足约束1／150≤z≤1／130［13］．通过调查分析和城市交通流特性，确定路段限速为50km／h，速度为36～54km／h，即ei＝10m／s，fi＝15m／s．为了保证干线车流的平稳性，相邻路段间的速度波动范围不应超过一定的阈值，因此，将相邻路段间的速度变化范围设为6km／h［13］，则－1／hi＝1／gi＝0．008 9s／m．代入交叉口调查数据，分别建立MULTIBAND模型、AM－BAND模型［14］和改进的 MULTIBAND模型，利用Lingo软件进行求解．在干线协调优化时，主路方向允许相位搭接，基本结构如表1所示．由于研究路网的上、下行流量相差不大，模型中的p取为1，3种模型的求解结果如表4～6所示．如表4～6所示，采用3种模型求得的公众周期时长均为130s．为了在方案仿真评价时快速输入配时参数，选取交叉口之间的干线上行相对绿灯相位差φgi，i＋1，可由式（19）求得．经计算可知，利用MULTIBAND模型求得的交叉口之间的上行相对绿时差为0、54、54、72s；AM－BAND模型中上行方向绿时差为0、55、64、71s；利用本文模型求得的结果为0、59、64、63s．对比表1可知，利用3种模型得到的相位结构分别为2，4，1，4；4，1，1，4和2，4，4，4；交叉口信号配时方案如表7所示．根据Lingo软件的求解结果，可以得到3种模型的绿波时间－距离图，如图5～7所示．如图5所示为由MULTIBAND模型得到的绿波时距图，如图6所示为由AM－BAND模型得到的绿波时距图；如图7所示为利用本文改进模型得到的绿波时距图．由图5可知，MULTIBAND模型可以实现干线相位相序的优化，依据实际流量得到带宽可变的绿波带，且绿波带沿着中心线对称．由图6、7可知，AMBAND模型与本文改进模型在优化相位相序的同时优化绿波带形式，允许绿波带不完全对称，得到较宽的带宽，有效利用绿灯时间．与AM－BAND模型相比，本文模型能够根据实际流量计算车辆排队消散时间，更加符合实际的交通流特性．3．3 仿真验证分析为了验证本文方法的有效性，将3种模型得到的信号配时方案分别输入到VISSIM 仿真软件中，进行效果评价．考虑到干线协调的控制目标，选取干线方向车辆平均总延误和平均停车次数作为评价指标，取5min为评价参数输出时间间隔，仿真时长设为2h．如图8、9所示分别为输出时间间隔It内3种方案的干线上行方向平均总延误Dout和下行方向平均总延误Din对比图；如图10所示为干线双向总体时间间隔内的平均总延误D．如图11、12所示分别为干线上行平均停车次数nsout和下行平均停车次数nsin对比图，如图13所示为干线双向总体平均停车次数ns．3种方案的平均效益对比情况如表8所示．由图8、9可知，与传统MULTIBAND模型相比，AM－BAND模型和本文模型都能降低干线车辆延误，且下行方向的延误改善效果优于上行方向．与MULTIBAND相比，AM－BAND模型对于上行方向延误的最大改善率为15．95%；对于下行延误，最大改善率为38．15%；对于干线双向，总体延误的最大改善率为19．04%．与MULTIBAND模型相比，本文模型对于干线上行方向5min平均总延误的最大改善率为25．71%；对于下行方向，延误改善效果明显，最大改善率为42．82%；对于干线双向，总体延误的最大改善率为32．55%．与其他两个模型相比，本文模型在降低车辆平均延误方面的效果最好．由图11、12可知，AM－BAND模型和本文模型均可以降低干线上行和下行方向车辆平均停车次数，且下行方向的改善效果优于上行方向．与MULTIBAND模型相比，AM－BAND模型对于上行和下行方向停车次数的最大改善率分别为20．20%和32．45%；本文模型对于上行和下行停车次数的最大改善率分别为28．21%和33．37%．由图13可知，AM－BAND模型和本文模型对于干线双向总体停车次数的改善率分别为20．12%和23．34%．由表8可知，就方案平均效益而言，本文模型的数值最小．与 MULTIBAND模型相比，干线总体平均延误和平均停车次数均有较大改善．AMBAND模型虽然有改善，但总体指标情况不如本文模型．此外，仿真结果显示，3种方案的支路评价指标值虽然相差不大，但本文模型的数值最小．综上所述，与 MULTIBAND模型相比，AM－BAND模型和本文模型均能够降低干线车辆延误和停车次数，提高路网的整体运行效率，且本文模型的信号配时方案优于AM－BAND模型，从而证明了本文方法的有效性．基于传统MULTIBAND模型，本文提出新的干线协调控制优化方法．对绿波带形式进行优化，取消了绿波带对称约束，增加了左、右带宽比例约束；在绿波带形式优化的基础上，分析下游交叉口红灯排队情况，建立排队消散时间模型，进而得到改进的MULTIBAND模型．选取1个典型路网，将Lingo软件求解结果输入到VISSIM仿真软件中进行验证．结果表明，与 MULTIBAND模型相比，采用本文方法能够有效地降低干线总延误和停车次数，提高干线整体通行效益，证明了该方法的有效性．本文研究存在一定的局限性．本文研究的交通特性单一，未考虑混合交通流和饱和交通状态；对于支路的相位相序考虑不足，在后续的研究中将进行完善．【相关文献】［1］Institute of Transportation Engineers．Transportation and traffic engineering handbook［M］．2nd ed．Uppersaddle River：Prentice Hall，1982．［2］MESSER C J，WHITSON R H，DUDEK C L，et al．A variable－sequence multiphase progression optimization program ［J］．Highway Research Record，1973，445：24－33．［3］LITTLE J D C．The synchronization of traffic signals by mixed－integer linear programming ［J］．Operations Research，1966，14（4）：568－594．［4］CHANG E C P，COHEN S L，LIU C C，et al．MAXBAND－86：program foroptimization left turn phase sequence in multi－arterial closed networks ［J］．Transportation Research 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Synchro8详细使用教程
Synchro 8详细使用教程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。
Synchro软件既具有直观的图形显示，又具有较强的计算能力，能很好地满足信号配时评价的各项要求,其仿真结果对交通管理者具有极高的参考价值，是一套易学易用、能与交通管理与控制的专业知识密切结合的有效分析工具。
（一）路网背景及比例设置1、在百度地图上截取研究路网所在的区域图片作为描绘路网的底图2、将截取的图片导入synchro，文件-选择背景，出现下图对话框点击add fiel，加载背景图片sun3、设置比例，设置比例是为了能将我们在软件里设置的路段长度与实际长度匹配起来。
如下图，点击equals选项下的measure，软件会让你在右侧的背景图上选取两点，之后在百度地图上测量出所选两点间的实际距离，输入到metres 框内，点击OK，背景图和比例就设置好了。
sun（二）绘制路网利用软件右侧的工具栏，进行路段的绘制，点击点Add Link，在底图上构建实际路网，同时自动生成交叉口。
路段经连接后，即可成为一处交叉口；SYNCHRO程序的内定值为信号交叉口，但也可通过该交叉口的属性窗口，将其控制型态更改为非信号控制交叉口。
路段属性窗口 交叉口属性窗口（三）路段及交叉口参数输入左击选中节点，利用软件上部的工具栏中的lane settings，输入相交道路的相关参数。
Synchro 的路段窗口主要是针对分析路网的车道几何与交通条件，如车道配置(Lanes and Sharing)、理想饱和流率(Ideal Saturation Flow)、车道宽(Lane Width)、sun坡度(Grade)、区域类型（Area Type）：包括CBD和other、储车长度(Storage Length)，、储车道数(Storage Lane)，若要设置交叉口进口道拓宽，可利用储车长度和储车车道数来设置、右转渠化（Right Turn Channelized），右转渠化用来设置交叉口右转导流岛。
SynchroBMS集成管理系统参考方案
BMS集成管理系统方案1．系统概述为了适应社会信息化发展的需求，按国际、国内有关设计标准提出本大楼智能化系统功能的需求，我们用SynchroBMS智能化管理平台来完成集成。
SynchroBMS智能化管理系统从集中管理、分散控制、优化运行、高效管理的角度出发，本着“按需集成”的主导思想，尽可能地减少管理人员和节约能源、适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性，应付突发事件的发生。
运用系统集成的方法和手段将计算机技术、通讯技术、信息技术等现代高科技与大楼管理进行有机结合，并充分考虑大楼的特点，从功能、技术、产品和工程等多方面进行系统集成，为大楼提供一套符合大楼运作管理流程的完整的智能化整体解决方案。
使整个系统成为一个互相关联、资源共享、统一协调的系统。
为智能建筑带来高效的经济效益和社会效益。
2．开发理念“一体化”思路、“用户化”应用。
“一体化”思路“一体化”主要是以高度的设备集成监控管理为主要方向，在一个统一的软件平台上，实现对分散系统的集中管理，从而使系统管理人员在一台或多台计算机上，可以使用统一的界面操作实现对各智能化子系统的管理，而计算机根据实际的需要可以放置在建筑物相应网络的任何接入点上，这样就把原来分散在大楼内各个地方的设备管理工作统一在一个地方完成，而且管理者可以对所有楼内的智能化设备的状况进行统计分析和查询，及时获得设备运行的各种信息，并通过分心和处理自动或手动对智能化设备进行调控，这样不但可减少管理人员的工作量，提高管理效率而且可以对智能化设备的故障和报警进行及时处理从而提高工作效率，降低运行成本的目的。
“用户化”应用“用户化”应用主要是指在操作上，对不同用户均按照此用户的实际工作内容来设置其相应的工作菜单和页面，这样，可以使不同用户均可以按照自己的操作习惯来管理系统。
基于“一体化集成”的思路，是“应用开放技术，提升顾客价值”、“合适的就是最好的”理念的完美体现。
就是让客户能够根据自己的需求，将智能建筑中各独立的智能化子系统集成起来，构筑建筑的神经系统和中枢，连接和协调各个子系统的运做，为建筑添加智慧的大脑，使建筑真正聪明起来，也就是说，通过系统集成方法和开放技术，建设一个完整的智能化集成系统，以最大化的发挥智能化系统的整体效用。
基于Synchro的相位差优化方法研究——以长安街交叉口为例
基于Ｓｙｎｃｈｒｏ的相位差优化方法研究———以长安街交叉口为例陈 垚 刘莎莎 李玲利 付加磊（北京交通大学交通运输学院 北京１０００４４）摘 要 干道信号协调控制是提高干道通行能力的重要途径。
以长安街交叉口为例，在分析数解法优化原理的基础上，剖析数解法存在的缺陷，并提出改进方法。
利用Ｓｙｎｃｈｒｏ软件进行交通仿真，结果表明，改进后的数解法更加合理有效。
关键词 干道信号协调控制；相位差；数解法；Ｓｙｎｃｈｒｏ中图分类号：Ｕ４９１．１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ １６７４－４８６１．２０１２．０６．０２４收稿日期：２０１２－０３－１４ 修回日期：２０１２－０９－２０第一作者简介：陈垚（１９９３），本科生．研究方向：城市轨道．Ｅ－ｍａｉｌ：０９２２３０３１＠ｂｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ０ 引 言城市路网的干道往往承受着大部分的交通负荷，因此保证干道上车辆运行的畅通与高效是改善城市交通拥挤问题的关键所在。
干道信号协调控制作为１种干道的交通管理与控制手段，是将干道上的多个交叉口以一定方式联结起来，同时对各个交叉口进行相互协调的配时方案设计，使得干道上行驶的车辆获得尽可能不停顿的通行权或最小行车延误。
进行干道信号协调控制的原则主要有绿波带最大化和延误最小化［１］。
最大绿波带设计方法［２－３］是通过追求绿波通行时间与公共信号周期比值的最大化，从而确定干道协调控制系统的信号配时参数，常用的算法有图解法、数解法。
但是数解法在相位差优化过程中存在缺陷，有待改进。
本文以长安街交叉口为例，介绍改进数解法对相位差的优化过程。
１ 交通现状分析长安街交叉口Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ（见图１）位于天安门两侧，已经实行干道信号协调控制。
以晚高峰时段（１７：００时～１８：００时）为研究对象，调查数据经选择、统计后得表１。
表１内的绿灯时长是绿灯时间和黄灯时间之和。
Ａ、Ｂ口西进口和Ｄ口东进口各有１条储车道，黄灯时间为４ｓ，各交叉口的线控周期是１２５ｓ，绿信比分别是５６％、６４％、６４％、６０％。
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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。
表2-1 交叉口断面基础数据调查表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。
Synchro软件既具有直观的图形显示，又具有较强的计算能力，能很好地满足信号配时评价的各项要求,其仿真结果对交通管理者具有极高的参考价值，是一套易学易用、能与交通管理与控制的专业知识密切结合的有效分析工具。
Synchro软件以城市道路信号系统作为分析对象，具备通行能力分析仿真，协调控制仿真，自适应信号控制仿真等功能，包括：（1）单一交叉口/干道/区域交通系统的通行能力分析（2）单一交叉口/干道/区域交通系统的现状服务水平分析（3）单一交叉口/干道/区域交通系统的现状信号运作绩效评估（4）单一交叉口的信号配时设计（5）干道/区域交通系统的信号协调控制系统设计Synchro软件同时结合了道路通行能力分析、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交叉口（十字形或T形、Y形）、干道系统与区域交通系统等多种道路几何类型。
此外，Synchro在从事信号配时设计时，其配时优化目标的设定，除可沿用传统独立交叉口配时设计中所常用的最小化平均延误外，还加入了干道续进绿波带宽最大化的信号协调控制目标，同时还兼顾到交叉口相位设计的需要。
在实际操作中，Synchro除可提供方便的窗口编辑人机接口（图1）外，还可与实时车流仿真软件SimTraffic相互结合，来模拟路口交通流状况；同时，Synchro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、区域路网配时设计模式TRANSYT、道路通行能力分析模式HCS以及微观仿真软件Vissim等常用交通工程分析软件来相互转换使用文档，以利用户针对各种建议方案进行客观性的整合分析与应用。
3.2 synchro操作流程3.2.1基本建模流程Synchro软件内包括了HCM2000和HCM2010两版的评价标准，可以直接对交叉口数据进行评价，不需要用户建立模型。
对synchro软件而言，建模主要是指单个交叉口、路段、路网的道路线型绘制和基本信息的输入，即基础信息建模。
流程图详见图3-1。
图3-1 Synchro基本建模流程图使用Synchro软件进行基础信息建模时，首先需要构建路网，进行路网编辑。
路网编辑的方法有两种：手绘路网图和导入底图文件。
需要注意的是，在导入底图文件时，Synchro只能导入格式为bmp、jpg、dxf等的底图，无法识别其他格式的底图文件。
之后，在路网窗口中绘制相对应的，细化交叉口基础信息，设置交叉口进口道的车道信息和各进口的流量信息，完成路网的基本建模。
3.2.2交通仿真流程Synchro软件可以对单个交叉口和线性路段、路网进行仿真，其仿真流程基本类似，这里对Synchro软件的交叉口仿真进行详细说明，流程图详见图3-2。
图3-2 单个交叉口仿真流程图使用Synchro软件对单个交叉口进行仿真时，首先要进行路网的基本建模，具体见第二部分。
完成基本建模后，进行交叉口配时设置和相位设置。
在Synchro 软件的配时设置中，可以更改单一交叉口节点的信号控制类型（定周期控制方式、感应费协调控制、无信号交叉口、环形交叉口等）、现行周期长度、描述信息和信号配时的数据。
相位设置的内容包括交叉口的相位数、黄灯时间、全红时间、相位是否可以后置、相位延长时间等。
完成配时设置和相位设置后，使用SimTraffic对交叉口进行仿真，得到仿真录像。
路段和路网的信号控制实际也是对单个交叉口的控制，其仿真流程与单个交叉口类似。
3.2.3交通系统的评价流程与Synchro的交通仿真流程类似，Synchro软件可以对单个交叉口和路段、路网进行交通系统评价，其评价流程基本类似，这里详细说明Synchro软件的交叉口评价流程，流程图详见图3-3。
图3-3 单个交叉口交通评价流程图使用Synchro软件对单个交叉口进行评价时，与单个交叉口仿真的流程非常类似。
交叉口的基础信息的导入和设置方法完全相同。
在进行交叉口配时和相位设置时需要注意，这里设置的都是现状的交叉口信息。
现状信息设置完成后可以得到现状的延误和v/c比。
之后，需要对现状配时和相位进行优化，优化过后得到交叉口优化后的延误和v/c比。
最后，通过文件中的“create report”创建交叉口的评价报告。
路段和路网的交通评价仿真流程与单个交叉口类似。
在对路段和路网进行评价时，是对路网中每个交叉口分别评价，得到每个路口的评价信息。
4干线控制分析4.1建模流程4.1.1导入底图将中官西路—东昌路交叉口的电子地图存为JPG、JPEG、BMP、DXF、SHP 等格式，保存在底图文件夹下，作为背景底图使用；打开Synchro软件，新建文件，按照File→Select Backgrounds→Add Files，在底图文件夹中选择底图，选中并打开，并设置比例，如图4-1。
图4-1 导入底图4.1.2路网编辑点击Add Link按钮（或A+Mouse Click），在底图上构建实际路网。
当需要描绘曲线时，可以用鼠标右键点击一个直线路段并选择添加曲率，曲线路段上会出现两个作为控制点的直角尺，点击并拖动一个控制点可调整曲线形状。
编辑路网时，软件并没有直接添加路口的命令。
当插入一个与现有路段相交的新路段时，系统会自动创建路口，同时不能使用曲线路段创建路口，可以用直线路段创建路口后，再进行曲率调整。
需要删除已描绘的路段，可以点击Delete Link按钮；需要移动路口或外部节点，可以点击Move Node按钮（或M+Mouse Click）；需要删除交叉口，可以点击Delete Node按钮。
路网如图4-2所示。
图4-2 路网结构图4.1.3车道设置点击Lane Settings按钮（F3），可以在表格中输入道路名称、车道以及几何形状等信息。
例如：（1）车道和共有（Lanes and Sharing）在车道和共有的下拉列表中可以选择不同的车流箭头，也可以设定车道和下拉列表中任何共有转向车流的编号。
（2）储车长度（Storage Length）储车长度是用英尺（米）为单位的转向车道长度。
对于两个或以上数量的储车道，输入平均长度而不要输入长度总和。
储车长度数据用于分析潜在交通拥塞问题，如直行交通流阻塞左转交通流和左转交通流阻塞直行交通流。
（3）右转渠化（Right Turn Channelized）右转渠化分为无、转换、自由、停车和信号。
4.1.4流量设置点击V olume Settings按钮（F4），输入各进口道各流向的流量数据。
例如：（1）交通流量（Traffic V olumes）在交通流量中，以车/每小时为单位输入每个车流的交通流量值。
（2）高峰小时系数（Peak Hour Factor）在HCM2000中建议：在没有适用的高峰小时系数计算方法的情况下，可使用近似值代替。
当交通处于拥塞时，PHF近似去0.92；当高峰小时中交通流为均衡时，PHF近似取0.88.（3）重型车辆（Heavy Vehicles）在流量设置中的重型车辆百分数代表每一交通流中卡车和公交车的比例。
当在车道设置中增加重型车辆百分数值时，饱和流率会降低。
因为只调查了两个交叉口，所以需要对未央路-凤城三路交叉口及未央路-凤城四路交叉口进行配平。
配平结果如表4-1所示。
东进口西进口北进口南进口左转直行右转左转直行右转左转直行右转左转直行右转凤城四路100 280 420 172 50 289 144 1585 300 174 1516 228 凤城三路50 108 196 208 60 127 100 1852 180 200 1708 200表4-1交通量配平数据图4-3 车道、流量设置对话框4.1.5信号配时设置点击Timing Settings按钮（F5），出现如图2-6对话框。
窗口左侧是节点设置，可以对节点数量、区域名称、路口坐标、信号配时数据等进行数据更新。
窗口右侧是信号配时设置，可以显示所有车辆的行驶情况，每辆车的行驶均可以有多个相位。
同时，最右侧为行人相位和锁定相位。
窗口底部是信号相位配时图，表示当前信号配时情况，可拖动“红”、“绿”信号之间的竖线来调整绿信比，调整过程中，窗口的参数（如总绿信比、交叉口延误、服务水平等）将发生变化。
图4-4信号配时设置4.1.6信号配时优化对交叉口进行定时信号控制和感应信号控制，并优化信号配时。
选择optimize→network cycle lengths...，得出如图4-5对话框，进行优化配置。
其中，定时信号控制周期时长为120s，感应信号控制周期时长为90s。
图4-5干线信号优化图4-6干线定时信号控制4.2控制评价4.2.1生成评价文件通过选择菜单File→Create Reports命令按钮，选择Select Reports命令窗口，在该窗口中选择需要报告的内容，同时在Option中选择需要包括在其中的数据，然后可以预览或打印。
图4-7定时信号控制评价文件图4-8感应信号控制评价文件4.2.2评价定时信号控制和感应信号控制方案比较：（1）定时信号控制（周期时长120s）：总延误（hr）：38.1；速度延误：38hr；总停车次数：2619；平均速度27kph；油耗247.1L，碳氢化合物排放：752g；一氧化碳22076g；氮氧化物2486g。