第三章 號誌時制設計理論探討
第五節 號誌時制設計軟體
壹、 軟體介紹
目前已發展完成的多套著名號誌控制程式，可分為適用於獨立路口(如SOAP-84、
TRANSYT-7F、PASSER、COMDYCS-Ⅲ、SIGOP-Ⅲ、SYNCHRO、VISSIM)、適用於幹道(如
TRANSYT-7F、PASSER、COMDYCS-Ⅲ、MAXBAND)以及適用於路網(如TRANSYT-7F、COMDYCS-Ⅲ、SIGOP-Ⅲ、SYNCHRO)等各種不同狀況下，產生號誌最佳時制，其中路網號誌設計程 式亦可設計幹道號誌時制系統。若以本研究討論的範圍限定為以微觀觀點探討號誌連鎖 模式，諸多的模擬軟體中，僅有SOAP-84、SYNCHRO、VISSIM能同時兼顧本研究之研究範 圍，故將該軟體設計之理念及程式功能分述如下：
一、SOAP (Signal Operations Analysis Package )
SOAP 是由美國佛羅里達大學運輸研究中心於1984 年修訂完成，程式獲得美國聯邦 公路屬(FHWA)贊助，因此所有軟體程式與手冊完全公開。SOAP-84 主要提供獨立路口最 佳週期、時比及時相，可以決定定時號誌以及固定容量觸動號誌的時制規劃。
求解過程首先利用軟體發展的公式求解最小週期時間，以固定的週期增量逐步調高 計算週期，利用週期計算各流向有效綠燈時間並計算其績效指標，績效指標為延滯値與 停等值加入停等懲罰因子所組成，最後選取最小績效指標之週期為最佳週期時間。
SOAP84 除可迅速求解外，最大優點在於擁有多種時相，共計有196 種型態。
賴靜慧(1988) 探討其缺點認為SOAP84 缺乏時相選擇功能，因此研究以SOAP84 進 行模擬，利用路口流量在各種時相中找到延滯最小的最佳時相組合，為SOAP84 建立一 時相選擇系統。
二、SYNCHRO(林良泰、許乃文、賴建宇、鄭秀綾，2002；何志宏，2004)
SYNCHRO 在求解最大綠燈帶寬及最小負效用條件下，亦兼顧時差於求解模式中。幹 道系統之時差分析是於幹道系統內，以週期範圍內每1~4秒為一時差間隔，算出對應不 同的延滯值，再以最小延滯值設定幹道系統的最佳時差。如此即可對不同幹道系統所組 成的路網及路口，先找出不同幹道之同步最佳化時差，再求得整體路網之最佳時差。
其求解的邏輯是將主控路口與相鄰路口所求出不同方案的延滯值與時差值進行分 析比較；再考量幹道的合理綠燈帶寬，並依此與路網中各相鄰路口進行分析比較，再擴 大於路網中各個路口，以求解幹道綠燈帶寬最大化及負效用最小化時的最佳時差。
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貳、軟體比較
表3-5-1 功能與適用性之比較
比較項目 SOAP84 SYNCHRO4.0 PASSERⅡ84 TRANSYT-7F 功能：
資料來源:交通部運輸研究所(1987)、林良泰等(2002)、Walter J. Freeman etal.
(1999)、TRB(2000) 註：限於50 個路口以內
第六節 綜合評析
本研究之重點在於研究鐵路平交道號誌化路口號誌時制最佳化之整合設計，乃係以 獨立路口為標的，獨立路口號誌時制設計方法，主要分為四大類：1.方程式法
(Formula)、2.數學規劃法(MathematicalProgramming)、3.搜尋程序法(Search Procedure)及4.模擬法(Simulation)等，本研究係以方程式法之韋布斯特（Webster，
1958）時制計算公式計算最佳週期長度及分配各時相綠燈時間，以搜尋程序法，事先設 定評估的標準，然後對各種可能情況加以比較，逐步捨棄較差設計，直到最後找出最佳 的時制計畫。此法主要在透過一連串的搜尋程序，以路口績效值為檢視標準，逐一淘汰 較差的部份，獲得路口號誌時制。
在路口績效指標評估方面，係同時考量效率績效指標及安全績效指標，以兼顧路口 之行車效率及安全，並引用林良泰、張建彥、朱純孝、張嘉惠（2000）所發展的整合模 式作為計算方法，其中效率性指標係採平均每車延滯值，而安全性指標則以潛在衝突量 為基礎，採用社會損失取代生命價值來進行分析。
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