基于synchro的干线协调控制及优化.docx

1、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

2、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 風城五踣进口机动车左直右总蚩南进口174103322S1440北进口1441U039C1974西进口21010040新帝进口2045526641420表2-2交叉口断面基础数据调查L -由馳花园图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

3、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

4、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

5、T形、丫形）、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

6、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

7、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。322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 3-2b01 DMosttii.c(d1 ODD1 0Q01 ODOirm1OTimi too1.0COSWF如1 QQ91.D0Q1 MUUMi xuLOC-g i *! & A k1刑耶計1?50375阿尊33-他附

8、it 血irionFb弼回j srxrx于d Flow Fl-As- (BIDFID13GQI32BQ353TLil ItHiJOEfi口口Hlrde a,3rTie hr: dE Titlennn1 1图4-3车道、流量设置对话框4.1.5信号配时设置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

9、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Jllslb飞雄五BeJIM1Ki ti Ii4 F占图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 f 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容，同时在Option中选择需要包

10、括在其中的数据，然后可以预览或打印Lzzie=j r：Liir.=：B9：.丰央第%禹竝站 2015.7/7星期二图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422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 氧化碳22076g ;氮氧化物2486g。其中：凤城五路最大 V/C : 1.46;信号灯延误143.3 ;服务水平F。凤城四路最大V/C : 0.98 ;信号灯延误25.9 ;服务水平C。凤城三路

11、最大V/C : 0.88 ;信号灯延误19.2 ;服务水平B。凤城二路最大V/C : 0.92 ;信号灯延误35.7 ;服务水平D。（2） 感应信号控制（周期时长90s）:总延误（hr）: 37.4 ;速度延误：37.2hr;总停车次数：3072 ;平均速度28kph ;油耗248.7L，碳氢化合物排放：762g 氧化碳22576g ;氮氧化物2532g。其中：凤城五路最大V/C : 1.51 ;信号灯延误141.1 ;服务水平F。凤城四路最大V/C : 1.01 ;信号灯延误23.3 ;服务水平C。凤城三路最大V/C : 0.89 ;信号灯延误18 ;服务水平B。凤城二路最大V/C : 0.98 ;信号灯延误35.0 ;服务水平D。综上所述，定时信号控制和感应信号控制均不能改变道路的服务水平， 但是相对而言感应信号控制略优于定时信号控制。