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1、1Synchro 6 使用手册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。
2、目前，Trafficware公司已推出Synchro 7版本,与Synchro 6 相比，Synchro 7增加了不少新的功能。教学要求：本课程将在交通管理与控制课程的基础上，通过学习Synchro软件的主要功能与其操作步骤，能以实例探讨来阐述此软件的使用方法与运算结果及其输出，并具备自行针对市区各类型路网的各种道路交通现状进行分析，掌握包括信号配时优化设计在内的各种交通工程改善方案及其仿真分析与评估的专业技能。一、引 言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
3、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
4、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2与应用。二、SYNCHRO软件的主要功能以下针对Synchro软件的路网编辑及其基本输入、输出窗口作简要说明。图1 SYNCHRO软件的窗口操作接口图 图2 SYNCHRO与jpg 图形文档的结合（一）路网编辑SYNCHRO软件共
5、可提供两种构建新路网的方法：1.手绘路网图：以描绘路段的方式来建立新路网，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。2.插入地图文件bmp或jpg 等格式的文件作为背景： Synchro可输入格式为bmp、jpg、DXF 等文件的电子地图作为背景底图，以供描绘出路网，如图2所示。3图3 路段属性窗口 图4 交叉口属性窗口当路网输入并初步构建后，路网中各交叉口或路段几何数据的增添或修改，即可通过交叉口及路段的属性窗口进行编辑，如图3 与图4 所示。（二）路段窗口(Lane Window)注： EBL
6、：Eastbound Left，往东左转 EBT：Eastbound Through，往东直行 NBL：left turning northbound图5 路段窗口(Lane Window)的输入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 )、坡度(Grade )、区域类型（Area Type）：包括4CBD和other、储车长度(Storage Length)、储车道数( Storage Lane)、总损失时间(Total Lost
7、Time) 、前置检测器(Leading Detector ，指检测器前缘至停车线的距离，不可为零，最小值为1.5 m (5 feet) )、后置检测器(Trailing Detector，指检测器后缘至停车线的距离 )、转弯车速（Turning Speed）、是否增加右转车道(Add Lanes)等，此外还包括：（如图5 所示）只有在感应式控制中，才需要设置前置检测器和后置检测器。 右转渠化（Right Turn Channelized）None: 无渠化Yield: 渠化Free: 渠化，不受控Stop: 渠化，设停车标志，稍作停顿 渠化半径（Curb Raduis） 车道利用率（Lane
8、 Utilization Factor）当同一方向有两条或两条以上车道时，反映每条车道的利用率（FLU），车道 直行 左转 右转车道数 1 2 3 4+ 1 2 3+ 1 2 3车道利用率 1.00 0.95 0.91 0.86 1.00 0.97 0.94 1.00 0.88 0.76 右转因子(Right Turn Factor)反映右转中与行人的冲突而对饱和流率的影响； 保护左转因子(Left Turn Factor（prot）) 在保护左转相位中，反映左转中的冲突而对饱和流率的影响； 允许左转因子(Left Turn Factor（perm）) 在允许左转相位中，反映左转中的冲突而对饱
9、和流率的影响（计算较复杂）； 饱和流率(Saturated Flow Rate（prot）) 在保护相位中 饱和流率(Saturated Flow Rate（perm）) 在允许相位中 行人、自行车右转因子(Right Ped. Bike Factor)该因子考虑了绿灯时间长度、行人流量、自行车流量和出口车道数量的影响； 行人左转因子(Left Ped Factor)在允许左转相位中，该因子考虑了绿灯时间长度、行人流量、机动车流量和出口车道数量的影响； 红灯右转（Right Turn on Red）右转是否受控，简记为RTOR 饱和流率(Saturated Flow Rate（RTOR）) 在
10、右转不受控时的饱和流率（计算十分复杂）； 车头间距因子(Headway Factor) 配合各项调整系数的计算，便于用户进行输入数据的查核。（三）流量输入窗口(Volume Window)通过流量输入窗口来进行交叉口交通流量的调整，流量数据输入表系如图6所示，其中的车流量（Traffic Volumes）（注：采用折算后的车辆数）、冲突行人流量(Conflicting Peds.)、冲突自行车流量5(Conflicting Bikes.)、重车(Heavy Vehicles)比率、公交车靠站阻塞数（Bus Blockages，指每小时靠站并对交通产生实际影响的公交车数，设置最大值为100，该值
11、将影响到 LANE window中的饱和流量）等项目可依据各路段的交通流量属性作弹性的设定；而相关的调整因子，包括 高峰小时系数(Peak Hour Factor，PHF )例：小时流率: 1000 vphPHF: 0.9 （注：Synchro 6 设置最低值为0.5 ） 则调整的高峰流率: 1000 / 0.9 = 1111 vph 增长因子(Growth Factor，GF) 根据近几年交通量的增长率，计算GF的公式：GF = (1+r)Y其中r交通量的增长率； Y年数；例：近10年交通量的增长率为3%，则GF = (1 + 0.03)10 = 1.34； GF值通常在0.53.0之间 路
12、段中途流量(Traffic from Mid-block) 相邻的交叉口之间出现流量不平衡，表明有部分车流通过交叉口之间的无信号交叉口进入或驶离，路段中途流量反映进入或驶离车流量的百分比； 路边停车管制(Adjacent Parking Lane) 是否允许路边停车 停车量(Parking Maneuver) 允许路边停车时的停车量。 连接OD 矩阵 (Link OD Volumes) 通过连接OD矩阵可以对两个相邻的交叉口进行详细的控制设置，可以用于减少或消除某些不必要的转弯，一般用来防止在城市干道上出现两次左转。可取默认值。 调整后流量(Adjusted Flow) 经 Peak Hour
13、 Factor 和 Growth Factor调整后输入的流量。 车道组流量(Lane Group Flow) 图6 Synchro的流量输入窗口（四）信号配时窗口(Timing Window)用于设定交叉口配时方案（如图7所示），通过此窗口亦可显示出路网的各项控制绩效指标。信号配时窗口的左侧部分用于设置配时方案并显示控制结果，其中包括；6 选择相位编辑(Options)Phase Templates相位编辑器（Phase Templates Editor） 控制器类型(Controller Type)定周期控制方式（Pre-timed Control )、感应非协调控制( Actuated
14、Uncoordinated)、半感应非协调控制(Semi-Act Uncoordinated) 、感应协调控制(Actuated-Coordinated)、无信号交叉口（ Unsignalized)、环形交叉口（Roundabout) 现行周期长度(Cycle Length) 采用Webster方法得到的最佳信号周期 感应式控制周期(Actuated Cycle Length) 感应信号控制的平均周期长度 自然周期长度(Natural Cycle Length) 该交叉口单独运行时，达到可接受的通行能力时的最小周期 最大v/c比（ Max v/c Ratio） 交叉口延误（Int. Delay
15、）Synchro提供了两种延误计算方法：Webster法和百分比法 交叉口服务水平(Int. LOS) 按照2000 HCM，分为 AF，共6个评价等级 交叉口通行能力利用率（ICU ，Intersection Capacity Utilization） ICU服务水平(ICU LOS )分为AH，共8个评价等级 锁定的配时(Lock Timing) 锁定配时方案，防止配时发生变化。在进行网络配时优化时，被锁定的交叉口配时不变，而其余交叉口的配时围绕该交叉口进行优化。等。信号配时窗口的右侧部分用于配时方案相关数据的输入，包括： 转向类型 (Turn Type)用于设置相位数（如，2 相位、3 相位、4相位等）图7 信号配时操作窗口（下部所示为典型的4 相位信号配时图）01.5LCY7信号相位配时图(Splits and Phasing diagram)显示在 TIMING window 窗口底部，表示当前信号相位配时情况，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。 保护相位(Protected Phases ) 一般情况下，根据转向类型由“Options” 中的 Phase Templates 自动设置，其规则如下： 允许相位(Pe
