專家導(dǎo)讀
點評專家：黃德楓
案例來源：汕頭項目
關(guān)鍵詞：交通智能化、干線綠波網(wǎng)、協(xié)調(diào)控制、相序優(yōu)化、精細化信控方案
交通信號協(xié)調(diào)控制是一項比較成熟且低成本高成效的信號優(yōu)化技術(shù)，但實施過程中數(shù)據(jù)的調(diào)研卻是相當(dāng)繁瑣并需長期持續(xù)關(guān)注，才能保障方案正常穩(wěn)定運行。在交通信號優(yōu)化服務(wù)外包成為大趨勢之后，交管部門有了更加充足的人力專注到信號優(yōu)化精細化管理工作中，各地對該技術(shù)的實踐應(yīng)用成果如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。
本文中體現(xiàn)出汕頭信號優(yōu)化團隊從無到有，從線到面打造出信號協(xié)調(diào)控制路網(wǎng)的成果。文章對于協(xié)調(diào)控制的單向綠波、截流+綠波綜合應(yīng)用、雙向綠波、交叉型綠波等各類手段的靈活使用，充分展示出優(yōu)化團隊在實踐中不拘一格、科學(xué)務(wù)實的工作作風(fēng)，并在工作探索中不斷總結(jié)經(jīng)驗，以提高城市交通信號控制科學(xué)化和精細化水平。
為緩解交通擁堵，提升道路安全及通行效率，綠波帶技術(shù)在我國快速發(fā)展，多地推出“綠波帶快速道路”，這項火熱的技術(shù)在中小城市發(fā)展如何呢？本文以汕頭為例，對“綠波帶”技術(shù)進行介紹。
2021年以來，振業(yè)優(yōu)控汕頭信號優(yōu)化團隊按照汕頭市公安局交警支隊的統(tǒng)一部署，依托指揮中心視頻監(jiān)控平臺、高德智慧交通平臺、振業(yè)優(yōu)控綠路軟件設(shè)計平臺等，采取周期合理性調(diào)研（飽和度計算驗證）、精細化信控方案（設(shè)置工作日周末及節(jié)假日預(yù)案、上下學(xué)時段）、微改造交通組織、實施整體交通控制策略（片區(qū)統(tǒng)籌截流疏導(dǎo)控制）、相序相位調(diào)整（增加小相位專項優(yōu)化緩解對放沖突）等手段，對支隊直接管轄的251個信號燈控路口進行了全面優(yōu)化。
在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化團隊同步考慮城市快速路系統(tǒng)建設(shè)相對滯后等情況，為提升市民的出行效率與出行體驗，從點到線、線到面開展綠波帶建設(shè)，對主城區(qū)15條主干道實施 “綠波帶”協(xié)調(diào)聯(lián)動控制，使“八橫七縱” 15干線綠波網(wǎng)骨架初步形成；通過推進城區(qū)內(nèi)部道路干線綠波建設(shè)，并與外圍快速路相銜接、補充，切實提升汕頭交通智能化管理水平，助力城市“智慧交通”建設(shè)，讓市民切實享受智慧交通建設(shè)帶來的成果。
汕頭城區(qū)綠波帶分布狀況
目前汕頭市城區(qū)在線平峰綠波協(xié)調(diào)道路21段，全長47.3公里，涉及108個路口（占管轄路口總數(shù)的43%），整體通行效率較實施前提高約35%至53%，綠波協(xié)調(diào)道路均速40至45km/h，大部分道路可以實現(xiàn)雙向不停車。
“八橫”綠波路段分別中山路、金砂路、海濱路、長平路、珠池路、河浦大道、外馬路、南濱路；“七縱”綠波路段分別為潮汕路、汕汾路、東廈路、汕樟路、天山路、嵩山路、華山路?！揪唧w協(xié)調(diào)路段詳見文末附表3 “八橫七縱”綠波道路路口】。
綠波的定義
綠波即干道信號協(xié)調(diào)控制，通俗的說法又叫綠路，在指定的交通線路上，當(dāng)按規(guī)定好的路段車速行駛后，要求信號控制機根據(jù)路段距離，把車流經(jīng)過各路口的綠燈起始時間做相應(yīng)的調(diào)整，以確保該車流到達每個路口時正好能連續(xù)獲得一路綠燈，從而提升行車體驗感。綠波技術(shù)中最核心的就是增加協(xié)調(diào)準確度。
綠波設(shè)置條件
綠波的設(shè)置主要從三個方面考慮，第一是路網(wǎng)條件；第二是交通流條件；第三是信號控制條件。
綠波帶一般在道路非飽和狀態(tài)下才能發(fā)揮最佳效果，故平峰時段設(shè)置雙向綠波協(xié)調(diào)應(yīng)用的場景較多。高峰時段，設(shè)置雙向綠波帶協(xié)調(diào)難度較大，但高峰單向綠波協(xié)調(diào)在潮汐路段、容易溢出路口等應(yīng)用場景較多，單向協(xié)調(diào)跟雙向協(xié)調(diào)同樣具有重要意義和作用。
案例賞析
- 中山路（金環(huán)至華山）路段：早高峰東往西綠波協(xié)調(diào)
中山路貫穿龍湖區(qū)與金平區(qū)，是汕頭市流量最大的東西走向主干道，周邊聚集辦公寫字樓、商圈集體、住宅區(qū)，是城區(qū)市民出行的主要通勤道路。
因龍湖區(qū)（位于汕頭東部）住宅區(qū)較多，金平區(qū)（位于汕頭西部）商業(yè)圈、機關(guān)單位、學(xué)校分布比較多，早高峰時段，中山路潮汐現(xiàn)象明顯，且路口間間距小，約500米左右，東往西方向經(jīng)常出現(xiàn)回溢現(xiàn)象。
根據(jù)路口通行情況，優(yōu)化團隊在早高峰統(tǒng)一減少西進口放行時間，增加?xùn)|進口綠信比，周期統(tǒng)一為190s。
（1）重新設(shè)計中山-金環(huán)路口方案，取消東西直行對放相位，改成各進口單放，并調(diào)整東西進口相位時間，同時重新排列相位放行順序，早高峰運行東-南-北-西相序。
（2）重新調(diào)整中山-華山路口方案，調(diào)整東西進口相位時間，并重新排列相位放行順序，早高峰運行東-東西直-西-南北相序。
優(yōu)化后，早高峰東往西方向行程時間1分25秒，較優(yōu)化前節(jié)省行程時間約1分20秒，停車次數(shù)由3次降為1次，路口回溢風(fēng)險消除。
- 金砂路（天山至華山）路段：早高峰東往西截流+綠波協(xié)調(diào)
金砂-天山路口位于汕頭市龍湖區(qū)中部，由東西走向的金砂路與南北走向的天山路相交而成。路口周邊分布有醫(yī)院、大型住宅區(qū)、辦公區(qū)、公園等，日常交通流量較大。
金砂路作為貫穿汕頭金平區(qū)與龍湖區(qū)的主干道，早高峰車流量激增，車輛排隊長度頻繁回溢至上游路口。
早高峰路口東往西車流量大，尤其是8:00-8:20時間段車流量明顯增大，一個有效綠燈時間內(nèi)排隊車輛不能及時排空，車輛不斷積攢，加之上游路口信號周期稍小，出現(xiàn)多個周期積累的車流同時聚集在金砂-天山路口東進口的情況，導(dǎo)致排隊車輛常回溢至上游路口，造成上游路口交通癱瘓，經(jīng)常需要民警手控放行。
對此，優(yōu)化團隊在前期開展充分調(diào)研的前提下，對該路段早高峰東往西方向?qū)嵤┙亓?綠波協(xié)調(diào)的綜合調(diào)控。
（1）精細化早高峰時段及配時，降低路口信號周期，并統(tǒng)一協(xié)調(diào)路口的信號周期
據(jù)調(diào)研分析，金砂-天山路口原早高峰時段為7:15-9:10，路口溢出頻繁時間段為8:00-8:20。
針對車輛溢出時間段，優(yōu)先溢出方向（東往西）車輛通行，增加該時段東直行的通行時間，降低金砂-天山路口早高峰信號周期，減少各進口等待時間，緩解東進口由于上游路口多個周期的車流同時聚集導(dǎo)致溢出的現(xiàn)象，同時統(tǒng)一協(xié)調(diào)路口的信號周期。
（2）外圍截流
針對金砂-天山路口頻繁回溢的時間段，對上游金砂-衡山路口進行適當(dāng)截流，縮短上游路口東往西的綠信比，減少進入金砂-天山路口東進口的車流。
（3）紅波+綠波緩解路口回溢
為均衡路網(wǎng)壓力，在滿足路口實際行駛速度的基礎(chǔ)上，綜合考慮各路口早高峰時段車流量、排隊車流消散時間等因素，把流量均勻截流在上游各個路口，從而減輕金砂-天山路口東進口的交通壓力。
優(yōu)化后，早高峰期間金砂路各路口車輛均能正常運行，各方向車輛基本可以一至二次排空，全程無需人工干預(yù)，解放警力。其中，金砂-天山路口東進口車輛排隊長度也有明顯縮短，路口回溢現(xiàn)象消除，通行效率明顯提升。
- 南濱路（蜈田村-文博東）14個路口：雙向綠波協(xié)調(diào)
南濱路是貫通整個南濱新城東西方向的主要通道，西接礐石大道、324國道等快速路，東至濠州路、北山灣路，全長6.87km。西段（南濱綠路路口以西）為雙向六車道，東段（南濱綠路路口以東）為雙向四車道，是汕頭濠江區(qū)對外聯(lián)系的重要道路。
作為汕頭的濱海景觀大道，其功能定位對標北岸海濱大道，是一灣兩岸岸線景觀的重要組成部分，以優(yōu)美的“山、海、城”為依托，背山面海的景觀視線暢通無阻。
此次對南濱路全路段進行高峰、平峰雙向綠波協(xié)調(diào)控制，為南濱片區(qū)住戶以及前往汕頭南岸觀光游玩提供一個舒心的出行體驗。
現(xiàn)狀南濱路沿線各路口平峰時段信號周期基本在65s至75s之間，早晚高峰時段周期基本在80s至85s之間，全路段高峰平峰時段相差不大。
為提高綠波的時段覆蓋，以及提高綠波的受眾率，將高峰平峰時段一并實施綠波帶協(xié)調(diào)控制，將綠波時段設(shè)計為7:00至23:00，綠波周期設(shè)計80s。為提升綠波效果，優(yōu)先保障東西通行時間，增大東西向車流綠信比，保證綠波帶寬，提升體驗感。協(xié)調(diào)方案首先保證綠波帶寬，其次再保證停車次數(shù)。
西段為雙向六車道，南濱-礐石路口以西按均速50km/h進行設(shè)計，南濱-礐石至南濱-綠道間距較長，約1.65km，按均速55km/h進行設(shè)計。東段為雙向四車道，南濱-綠道路口以東按均速45km/h進行設(shè)計，南濱-博華、南濱-博美為后期新增延長段路口，按均速45km/h進行設(shè)計。
總結(jié)
在汕頭“八橫七縱”15干線綠波網(wǎng)打造過程中，優(yōu)化團隊首先對全城交通信號燈進行按需精細化配時調(diào)整，以極小的改動，解決部分交通擁堵問題；其次針對重要干道，通過充分挖掘信號燈系統(tǒng)潛能，以綠波技術(shù)作為重要抓手，高峰時段在瓶頸路口施行綠波協(xié)調(diào)，巧妙化解路口回溢，提升道路通行效率。此外，為提高市民的出行體驗，平峰時段也按需對道路實施綠波協(xié)調(diào)控制。
優(yōu)化團隊利用干線綠波技術(shù)，以低成本打造出多條城市“快速通道”，并與快速路相接，助力城市道路“升級”。目前城區(qū)“八橫七縱”15干線雙向綠波網(wǎng)骨架已初步成型，優(yōu)化團隊將再接再厲，奮力將城區(qū)綠波覆蓋率提高至70%以上。
