当前位置: 红网 > 交通频道 > 正文

缓解城市交通拥堵,依靠智慧信号灯可行?

2018-04-08 15:43:30 来源:澎湃新闻 作者:官阳 编辑:陈珏 实习生 黄思哲

  交通拥堵成为各大城市亟待医治的“城市病”。目前,越来越多的城市开始着手建设“城市大脑”,其主要做法之一是运用大数据计算和支撑信号灯配时,即对交叉路口处红绿灯的时间进行配比。有很多企业将这种智慧信号灯称为“治堵神器”,然而,依靠智慧信号灯来打一场治堵战役,可行吗?请看公安部道路交通安全研究中心特约专家、3M中国首席交通安全教育与政策联络官官阳对这一现象的看法。

  智慧信号灯不能包治百病

  ▶ 信号灯是交叉口控制措施之一,而非全部

  信号灯的配时优化已有几十年历史,并非新鲜事,而所谓的智慧信号灯能提供的,主要是支撑配时的数据采集手段和数据整合能力,以及信号灯之间的联网和协调能力。毋庸置疑,互联网企业的介入和大数据技术的出现,为这类工作提升了效率和想象空间,但交通管理部门对此应有清醒的认识。

  交叉口的交通控制,需要结合各种流量特征的数据调查,以制定交通工程方案;需要利用标志标线导流设施的相互配合,以调整交叉口的视距;需要控制行人、非机动车、机动车的行走线路和频率,使交叉口的冲突点尽量减少、冲突区域尽量简化以及冲突的频率尽量降低。这些工作,仅依靠所谓的智慧信号灯或“城市大脑”是无法完成的。信号灯只是交叉口控制措施的选项之一,而且很多时候,交叉口根本不应该安装信号灯。

  下图是公安部道路交通安全研究中心特约专家、美国马里兰州蒙哥马利郡交通局资深规划设计专家梁康之,为国内某路口做的早高峰流量特征调查图,图中分车道标注出了早高峰流量数据。这是做好交叉口控制的基本功,在没有基本的技术和财政政策确保这项工作完成之前,很多治堵措施都难以奏效。

640.webp

交叉口早高峰交通流量流向分布图

  ▶ 信号灯控制只是手段,不能忽视更基础的工作

  严格意义上讲,信号灯是在大部分交通控制措施失效后,采用的一种控制用路行为的极端手段,其目的是通过强制性手段来实现部分延误,最终确保道路使用的秩序良好。

  既然是手段,就有效率的考量。要评估每一个强制性的人为延误是否值得,是大数据技术最应覆盖的领域之一,这也是智能交通技术出现后,在国际上被普遍寄予厚望的发展方向,即交通管理措施的效果评价和提升。

  但是,在交叉口基本交通控制工程的建设完善之前,仅寄希望于信号灯的配时优化,而忽视更基础的工作,则是不科学的做法。

  举例来说,对信号灯进行配时,既要考虑行人过街的能力,也要考虑驾驶任务的难度。正常成年人的普通步行速度约为每秒钟1.5米,而老人和儿童就不能按照这个速度标准来配时。如果交叉口的几何空间布局不合理,会导致行人过街用时过长,驾驶难度过大。因此,再智慧的信号灯也无法缩短行人过街的时间延误,无法让固定距离里的通行速度更快。

  道路使用的安全可靠,比智慧多变更重要

  ▶ 道路使用者更期待安全、可靠以及高效的出行模式

  一座城市的交通出行是高度有序的。从空间而言,城市中有医院、大商场等各种交通吸引点;从时间而言,早晚各有通勤高峰。面对高度有序的出行需求,道路使用的稳定可靠和安全便捷,要比智慧多变来得更加重要。

  城市最大的出行主体是有刚需的本地居民,其最主要出行目的为通勤、上学和维持生活,他们选择的出行方式,是经过个人测算最合理的方式。也就是说,城市的大部分出行,无论行人、非机动车、电动车还是机动车,都是经过计划而形成习惯的。按照美国的统计,大约有80%的城市出行与通勤有关。

  因此,对出行时间准确度的期待,构成了人们对拥堵的感受。在出行时间指数TTI(Travel Time Index,指点对点高峰通行时间与平峰通行时间的比值。如果平峰20分钟,高峰24分钟,TTI指数就是1.2)之外,还有一个计划出行时间指数PTI(Planning Time Index),即人们为计划行程准备的时间与真实需要的时间之间的比率。

  如果一个人平时上班的路程不堵车时,只需要20分钟,而他为出行预留了48分钟,那么PTI就是2.4,属于比较严重的拥堵感受。

  所以,对一座城市而言,道路使用者期待的是稳定的线路、可靠的时间、安全和便捷高效的出行模式,对这种需求的数据采集和模式细分,是大数据技术的天然优势。但这种做法只是用来支持决策,而无法解决拥堵问题。

  ▶ 遇突发情况,完善的应急预案、正确的导流措施更为重要

  正是出于对稳定可靠的需求,每一个交叉口的主要流量,都有明确的穿行特征与规律。而这种特征和规律一旦形成,往往不会出现大的变动,除非关联区域里出现新的、对交通流产生较大影响的交通吸引点。在这种情况下,控制交叉口的习惯手段,往往是有规律和重复的,不需要智慧多变,这就是为什么晚高峰时交警需要在交叉口执勤的原因。对此,信号灯的灵活配时可以有一定贡献,但无法起到主导作用。

  常规出行也有突发情况需要处置,这时也不能仅依靠智慧信号灯和城市大脑。完善的应急预案、正确的导流措施和可以及时投放的警力、控制设施与防护装备等,都是更常规和重要的措施。

  比如,在英国智慧快速路的技术规范里专门强调,在每隔2.5公里的区间之内,必须配备应急救援资源,以应对事故和突发事件,保护主干道的通行效率。

  在实践中,已在发达国家运行的智慧信号灯,最大的优势在于,联网后的信号灯可以更有效地做好提前的分流和导流。而这种应用不限于交叉口节点的信号灯,还包括行车道上的控制信号。

  这种控制信号对应的是单一车道,一般采用信息板显示,如红叉代表禁止通行、绿灯代表放行等。通过对交通量的动态监控与预判,在大型主干道上调整行车道供给模式,并利用分车道的信号灯动态来调整流量。

  在这个领域,英国是最早出台“智慧快速路”和相应信号与监控控制规范的国家。更值得关注的是,在英国的规范里,更强调分车道标线的形式差异问题,而不仅仅依靠信号灯来控制交通。

640.webp (1)

英国“智慧快速路”和相应信号与监控控制交通管理模式的应用场景

  上图是英国智慧快速路(Smart Motorway)系统对硬路肩的动态控制场景。可以看到,图中最左侧的硬路肩(注:英文为hard shoulder,国内常称为应急车道)上的信号灯显示红叉,代表该车道关闭,车辆不能使用。而有时这条车道也会作为行车道开放。

  结语:目前出现的智慧信号灯热和“城市大脑”热,恰恰说明相关管理部门需要更智慧的“大脑”对每项措施进行科学的评价,对每个节点做智慧的处置。解决这些问题,不仅需要信息技术,还需要工程技术,更需要积极的、智慧的财政政策支持。如果一座城市缺乏资金支持,无法确保对每个交叉口的流量特征进行持续调查,不能维系一支长期服务于本地的交通工程队伍,或是没有完备的交通工程基础设施,恐怕问题还会延续下去。

频道精选

综合资讯
企业推广