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。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。