3月25日,在賽文交通網舉行的“感應控制模式探索與實踐”線上研討會上,長沙公安局交警支隊指揮中心警官劉俊以《長沙市多場景多模式的交通信號感應控制實踐應用》為主題,分享了海信與長沙交警在交通信號優化領域的實踐經驗。

據介紹,2021年全年,長沙實現了1300余個路口的智能化管理,采取多種手段對擁堵路段及路口進行系統優化,優化后干線的行程時間和停車次數均有改善,信號調優工作取得了一定成效。憑借多年信控實踐,海信在長沙走出了一條獨具特色的“信號調優之路”。

好效果是調出來的!

好的治堵效果需要有智能化的管理系統支撐。在長沙,海信協助交警支隊相繼完成了智能交通信號控制系統、行人電動車交通違法智能管理系統及人臉識別應用管理系統等智能化平臺,為交警日常的緩堵保暢、秩序維護、安全監管、聯動指揮等工作提供科技支撐。

以智能交通信號控制系統為例,可通過勤務控制、預案控制、感應與自適應優化方案設計、節假日調度管理、信號方案審批等功能,幫助交警持續優化信號配時參數、提升信號管控能力、提高信號調優工作效率。

在科技的支撐下,長沙交警與海信信號優化團隊也組成了“信號調優專班”,主導全城的緩堵工作。

長沙作為湖南省省會城市,路網結構沿湘江呈帶狀分布,湘江兩岸交通依賴過江橋隧連接,通行能力十分受限。截至2021年底,長沙全市汽車保有量已達301萬輛,千人汽車擁有量為374輛,較2020年分別提升6.7%、14.4%,日益增長的交通需求與路網通行能力不匹配,擁堵問題愈發嚴重?!搬槍﹂L沙城市特點,交通管理需要精準施策,根據每個路口的特點進行優化和調試?!眲⒖【僬f道。

精準施策的前提是對道路特點的“了然于心”。自2016年海信協助長沙交警啟動智能交通管理系統三期項目建設以來,海信信號優化團隊已在長沙深耕近六年,海信智能信號機也已遍布三環內近1300個路口,并已完成近百條主次干道、共760個路口的協調控制。

圖:信號調優專班在現場調研

海信長沙子公司信號調優工程師張濤介紹說:“在2021年我們累計調優6000多次,對長沙城區10個重點擁堵路口實現‘一點一策’深度優化,取得了良好治堵效果?!?nbsp;

以瀟湘大道福元路大橋路口為例,該路口早高峰時間段十分的擁堵,車輛甚至一度排到了福元路大橋上,造成該路口擁堵的主要原因,是由東往南左轉彎和由東往東掉頭的需求量大,而綠燈通行配時一共只有55秒,無法滿足車輛通行需求。對此,信號調優專班根據車流量將該路段劃分出10個時段場景,量身打造出8套信號燈運行方案。例如,在車流量最集中的早上七點四十五到八點半,信號燈就將采用分段放行方案,對路口東進口兩次放行,一次時間43秒,一次時間39秒,既滿足了車輛通行需求,又避免了浪費通行時間,該路口的擁堵情況得到了極大緩解。

除重難點擁堵路口外,2021年信號優化專班還設置了25個感應控制路口、20個自適應控制路口,以及46條主干道及2個區域的信號控制協調優化工作。經驗證,主干道行程時間平均減少了27.4%,停車次數平均減少3次。

以湘江新區“六縱八橫”骨干道路之一蓮坪路(茯苓路-東山灣)為例,優化后全天各時段雙向優化效果明顯,各時段停車次數由調優前1至3次不等下降為0次,行程時間平均減少約34%,行車體驗得到大幅提升。

經過深入到每一個路口的“方案定制”,以及數年時間的檢驗,信號調優專班將在長沙的實踐經驗,總結形成了《長沙市城區道路交通信號控制基本原則》以及《長沙市城區道路交通信號控制策略》。張濤介紹說:“我們將長沙信號調優實踐簡單歸納為5大方法論,希望能夠為海信其它省會城市的調優團隊提供經驗借鑒?!?/p>

長沙特色的5大信號調優方法論

張濤介紹說:“我們根據不同場景下長沙市的道路交通特點,以單點、干線和區域劃分,制定了全方位、多時段、多策略的信號優化思路,指導我們具體開展交通信號燈配時優化工作?!痹趯嵺`過程中,信號調優專班圍繞“基礎建檔+精細優化+技術創新+效果宣傳”四個維度,按照“確保安全、強化秩序、兼顧效率”的理念,建立起了全方位的信號優化管理體系,總結了5大方法論。

1、一點一策,精準施策

在長沙城區的54個路口,信號調優專班安裝了“智能信號燈”,相較原有的信號燈而言,具備更“聰明”的感應和自適應控制的智能優化模式,即根據路口車流實時到達情況,自動調整綠燈放行時間,避免出現短車流長綠燈的情況,提高路口通行效率。開福區的濱河路雙河路口為例,優化前路口晚高峰期間信號周期是128秒,優化后信號周期在76秒至143秒之間動態變化,與交通流量變化趨勢基本一致。該路口優化后綠燈“損失”減少60%以上,相當于每個信號周期節省了7秒至10秒的綠燈時間;根據第三方平臺統計,路口主要方向延誤指數降低5.5%,路口空放現象和二次排隊現象明顯減少。

對于單點路口,信號優化專班選擇進行精細化方案設計,按照早晚高峰、平峰、夜間低峰等多個時段,合理設置信號相位、相序、信號周期,靈活采用多種相位設計方法,使放行方式、時間分配與交通流需求相一致。

對于城市重點擁堵路口,開展“一點一策”專項研究,綜合運用信號控制和其他交通組織優化手段,對畸形交叉口、短距離交叉口、多車道匯入、擁堵失衡路口等進行針對性的交通治理,多措并舉,有效提升了路口的車輛通行效率。

 

圖:應用感應控制信號燈路口分布

2、全域控制,緩進快出

從宏觀視角進行城市級的控制策略制定,是調優團隊全域管理能力的體現。在長沙,信號調優專班打造了一個“全市城區擁堵協調網”,實現全市城區道路網絡信號控制整體協調。

在高峰時段,由于路網承載交通量飽和,為了保障路網交通平穩有序運行,信號調優專班通過對不同區域的交通信號管控,逐步實現路網上的交通均衡,路網總體擁堵減輕或局部擁堵消散。

在節假日前的晚高峰時段,信號專班則會制定城區整體控流方案,將城區劃分為核心區域、內圍區域、外圍區域,通過外圍控流、緩進快出,有效緩解城市整體擁堵。

控流區域示意圖

3、干線協調,因“路”制宜

干線是城市交通“主動脈”,通過綠波協調優化控制,可以有效減少干線通行的行程時間和停車次數。信號調優專班根據長沙道路情況,合理設置了交通子區、確定優先方向,綜合應用多種信號優化手段,著力解決了干線通行不暢問題。

在長沙,信號調優專班已實現了近百條道路的“綠波”暢行,各條道路擁堵指數均有一定程度下降。在節省了交通通行的時間成本的同時,也減少了機動車輛的燃油消耗與有害氣體的排放。

圖:長沙市綠波協調道路示意圖

4、區域協調,全面提升

道路是縱橫交錯的,為了實現區域整體道路交通相對最優,必須對區域內部干線進行綜合分析,對橫向和縱向道路開展整體的綠波協調優化方案設計,進行區域綠波網絡控制。

2021年信號調優專班相繼完成了中南大學周邊、洋湖公園片區的網絡綠波協調控制,優化后區域擁堵指數最大降幅達到25%。

圖:中南大學周邊區域協調

圖:洋湖片區區域協調

值得一提的是,在信號調優工作中,為了保障所有交通參與者包括行人、非機動車、駕駛員的交通安全,信號優化專班還開展了專項優化和排查工作,從行人通行安全角度考慮,重點排查行人聚集度高、行人等待時間較長、行人過街時間不足等問題,對157個存在問題的路口通過信號調優完成整改,應用二次過街、行人專用相位、行人共享相位等多種優化手段,全面保障行人過街安全。

圖:信號調優專班在路口調研

5、定期總結,學習提升

信號調優工作并不是一蹴而就的,需要不斷總結經驗。信號調優專班通過周總結、月調度、定期學習培訓的工作模式,在加強信號調優工作溝通同時,不斷積累實踐經驗,提升隊伍業務水平。

圖:信號調優周例會、月調度會

圖:各大隊信號調優培訓

圖:學習周例會

圖:工作總結

在每一個路口深入研究,“因路制宜”,海信助長沙找到了一條具有長沙特色的信號調優之路,打造了“長沙模式”。在全國,海信信號調優團隊已積累了18000多個路口的信號調優經驗。近日,高德地圖聯合國家信息中心大數據發展部、清華大學交通研究所等權威機構共同發布的《2021年度中國主要城市交通分析報告》中指出,2021年全國50個主要城市中僅有8座城市擁堵同比下降,其中5座城市的緩堵項目由海信參與承建,占比超過6成。

海信智慧交通事業本部副總經理陳曉明曾在發布會上指出:“智能交通的交付是一個硬活,海信智能交通與其他企業最大的不同,就是將技術優勢扎根業務實踐,把人工交通調優經驗和大數據經驗融合起來,通過信號機一點點積累交通控制策略,這不是短時間能積累出來的?!焙P旁陂L沙多年的治堵實踐和良好的治堵效果,恰恰印證了這一點。