基于信控優(yōu)化的交通擁堵治理實踐與應用

10月27日，由中國道路交通安全協(xié)會主辦、北京易華錄信息技術股份有限公司承辦的“交通緩堵新技術及應用實踐論壇”成功召開，來自公安交通管理部門負責人、國內道路交通管理專家以及業(yè)內龍頭企業(yè)代表，于“云端”交流了在交通治理、城市緩堵工作中的先進技術和實戰(zhàn)模式，共同探討緩堵治理創(chuàng)新路徑，共同展望智慧交通未來趨勢。

哈爾濱市公安局交通警察支隊秩序處副處長韓繼濤發(fā)表主題演講《基于信控優(yōu)化的交通擁堵治理實踐與應用》，以哈爾濱交通信號控制系統(tǒng)發(fā)展歷程、現(xiàn)狀為切入點，從點、線、面三個維度介紹了哈爾濱典型擁堵場景和管控方法，分享了哈爾濱市緩堵運營服務工作。

以下為演講實錄

今天向大家匯報哈爾濱市近年來在交通擁堵治理方面開展的工作，分享取得成效的經驗和做法。

哈爾濱市位于黑龍江省南部，松花江穿城而過，被譽為歐亞大陸橋的明珠，下轄9區(qū)9縣，總面積5.31萬平方公里，總人口近1000萬。市區(qū)路網總體呈“兩軸、四環(huán)、13射”格局，現(xiàn)有跨越松花江通道7處，形成“一江居中、兩岸繁榮”的交通格局。機動車保有量近240萬輛，城市交通擁堵問題突顯，市區(qū)道路交通壓力總體呈現(xiàn)“西部大于東部，環(huán)路大于干道，跨區(qū)聯(lián)絡線高峰擁堵”的態(tài)勢，平峰時段市區(qū)交通比較順暢，高峰時段部分主要道路出現(xiàn)擁堵。從2016年起，連續(xù)四年位列互聯(lián)網交通擁堵排行榜前三位。

城市交通擁堵是民生問題，關乎到每一位交通參與者的權益，公安交管部門作為行政區(qū)域道路交通安全管理的主體部門，在治理交通擁堵方面也同樣承擔著巨大壓力。今天，我從交管部門的視角，匯報一下“信控優(yōu)化+交通組織”緩解城市交通擁堵的舉措，總結為三句話：工欲善其事，必先利其器；復雜問題簡單化，簡單問題精細化；面對困難最有效的方法是堅持。

工欲善其事，必先利其器，缺少智能交通信控系統(tǒng)，交通緩堵戰(zhàn)場很難有大作為。2018年以前，哈爾濱市的交通信號燈以單點式信號控制為主，各自為戰(zhàn)，缺少協(xié)調性，部分路口配置多時段控制方案，依靠校時設置的信號綠波帶也經常出現(xiàn)漂移現(xiàn)象。2019年，哈爾濱市啟動實施了交通云建設項目，對主城區(qū)部信號系統(tǒng)升級改造，采用易華錄信控平臺，更新了信號機，同步在主要路口配套增設多目標雷達檢測器，并不斷完善信控平臺功能；經過近三年的打磨，逐步融合雷達、電警、卡口等多元數(shù)據(jù)，不斷完善交通態(tài)勢感知、交通數(shù)據(jù)分析、多模式控制等技術手段，打造更為針對性、全面性的信控綜合緩堵方案。

目前，哈爾濱市主城區(qū)燈控路口交通信號控制機聯(lián)網率達到95%，雷達檢測器主城區(qū)路口覆蓋率在60%以上，主干道、重要節(jié)點路口基本都配置了流量檢測器。有了前端的數(shù)據(jù)采集、中端的聯(lián)網控制機和后端的信控平臺，為實施交通緩堵舉措提供了夯實基礎。

在交通緩堵舉措上，我從點、線、面三個維度，分別介紹一下哈爾濱典型擁堵場景和改善措施。

第一個是面維度的區(qū)域交通治理。

以中央大街區(qū)域為例。它是哈爾濱最早的商業(yè)中心，中央大街步行街、防洪紀念塔廣場、索菲亞教堂區(qū)等哈爾濱市代表性的旅游景點匯集于此，區(qū)域內多條道路的高峰小時飽和度超過1.3，部分路段交通秩序比較混亂，機動車和非機動車相互交織搶行，車輛占道停放現(xiàn)象比較突出，區(qū)域通行能力低下。主要原因是：車多，商圈及旅游景點聚集，交通吸引點集中；位少，老城區(qū)停車泊位配建少，道路紅線窄，占道泊位有限；口多，路網呈“井”字分布，交叉口多；燈密，信號燈間距較小，平均距離在120米，致使車輛停等次數(shù)較多，影響通行效率。

面對這種老城區(qū)的交通擁堵困惑，我們的做法是以跨區(qū)域主干道為邊界，做區(qū)域內的大單行交通組織，中央大街區(qū)域內共計47條道路，規(guī)劃實施了44條單行路。支路采用“單行+單?！钡姆绞剑鉀Q動態(tài)交通問題，緩解了靜態(tài)壓力；商圈周邊的4條主干街路采用“單行+逆向公交專用道”的方式解決公交繞行問題，不改變市民乘車習慣；2條南北向4車道的主干道也調整為互相匹配的大單行，提升道路通行效率。

單向交通最大優(yōu)勢是減少路口交通沖突點，將復雜的區(qū)域交通組織問題簡單化處理，也為信號綠波協(xié)調控制提供了便利條件，單向綠波和區(qū)域協(xié)調簡單易搞，車流循環(huán)快速通行，道路通行能力顯著提升，這也是我們交警常說的“不怕慢，就怕站”。實施單向交通組織管理后，中央大街區(qū)域路網容量增加17%，高峰車輛平均運行速度提高20%以上。

十年來，哈市堅持開展單向交通組織規(guī)劃，已對389條道路實施了單行，占市區(qū)道路總數(shù)的16%，形成了以13個片區(qū)為主的單向交通網絡。

第二個是線維度下的飽和交通路段擁堵治理。

以新陽路為例，它是連接機場快速路與中心城區(qū)的關鍵道路，早晚高峰過境流量大，路段飽和度高，交通擁堵嚴重；沿線可分為三個短間距路口組團，組團內各路口高峰期易出現(xiàn)溢出現(xiàn)象，并連鎖反應影響周邊道路通行；路段中部有行人過街平面通道，行人過街等待時間長，誘發(fā)行人闖紅燈問題，并直接影響道路通行效率。

為解決這一擁堵問題，對新陽路沿線路口制定4種控制策略。

1.將路段平面行人過街通道調整為嵌入式Z型斑馬線，將斑馬線行人過街的配時嵌入到相鄰交叉路口相應車流相位中，分段疊加設置，既保障了行人有一次通過的過街時間，也有二次過街的綠燈相位，縮短行人等待時間；又保證了臨近交叉路口的車流不被過街行人阻隔，減少車輛停車次數(shù)。

2.高峰時段設置雙向綠波協(xié)調控制，保障車輛能夠順利便捷的通過路口，調控路段內部等待車流的數(shù)量。

3.利用雷達檢測數(shù)據(jù)，重點監(jiān)測路口排隊車流，當車輛排隊長度超過雷達檢測設定的長度閾值，則適當延長該方向的放行時間，保障路段區(qū)間內不會產生車輛積壓現(xiàn)象。

4.在早晚高峰期，對新陽路段臨近區(qū)域的相關路口實施紅波截流控制，適當縮短車輛駛入新陽路方向的綠信比，控制車流駛入新陽路的堆積進程，緩解新陽路路段交通壓力。

通過優(yōu)化前后擁堵指數(shù)和運行速度的對比，可以看到，新陽路高峰期間擁堵指數(shù)降低了21%，車輛的運行速度提高了23%。

第三個是點維度的交通擁堵點治理。

在這里，剖析三個不同類型交通擁堵點，分別采取針對性的改善措施：

（一）環(huán)島交通的差別治理。哈爾濱市的路網建設，在上世紀90年代普遍采用“上跨+下穿+環(huán)島”的立交方式分離路口交通流，市區(qū)內環(huán)島較多，環(huán)島交通擁堵、秩序混亂問題愈發(fā)嚴重。近年來，我們先后對14個環(huán)島分三種模式進行了渠化改造：

1.環(huán)島加信號。以李范伍花園環(huán)島為例，李范伍花園環(huán)島為文昌高架橋下的重要交通節(jié)點，五路交匯而成，環(huán)島直徑90米，環(huán)島受地下設施的影響而無法拆除。采用環(huán)島加信號方案，是在環(huán)島內圈和外圈分別設置信號燈，利用環(huán)島的大半徑優(yōu)勢蓄儲左轉車流，疊加放行相位，解決車流沖突問題。

2.環(huán)島改平交。以動力廣場環(huán)島為例，動力廣場環(huán)島是哈市西二環(huán)路的重要交通節(jié)點，周圍環(huán)境復雜，包含了居民區(qū)、商業(yè)及學校，并設有苜蓿葉式地面輔道，多股交通流交織，環(huán)島區(qū)域通行效率低下。實施“平交+信號”優(yōu)化方案，將原有環(huán)島實施工程改造，拆除原有環(huán)島，改建為平交路口；通過信號燈拆分為3個燈控路口，協(xié)調聯(lián)動，規(guī)范不同流向的車流，并有效利用原環(huán)島內空間，增加直行和左轉等待車道。優(yōu)化后通行能力提升了22%。

3.半島+U型回轉。以紅旗公濱環(huán)島為例，紅旗公濱環(huán)島是紅旗大街立交橋和公濱高架橋的交匯處，環(huán)島內有8根墩柱，墩柱間距較近，且蓋梁處凈空受限，環(huán)島無法拆除。采用半島+U型回轉的交通組織方案，將環(huán)島切割，將公濱路方向設置為快速直行通道，公濱路左轉和紅旗大街方向的均采用車流采用U型回轉繞行的方式解決，掉頭處結合行人過街通道設置信號燈，有效改善了此區(qū)域的交通擁堵問題。

（二）流量周期變化路口的動態(tài)治理。哈爾濱市職住分離現(xiàn)象較為突出，部分路口、大型企業(yè)、院校、醫(yī)院門前路口早高峰時段，左轉需求驟增，平峰時段直行車流較大，左轉和直行車流與車道功能不匹配。對此，我們提出了“動態(tài)渠化、動態(tài)車道”的理念，根據(jù)車流量在時間上的周期變化情況，因時調整車道導向，設置可變導向車道，依靠雷達檢測數(shù)據(jù)，由信號機調控可變導向車道的行車方向，通過可變車道指示板、導向可變信號燈向交通參與者傳遞車道導向信息，以“最低成本、最大效率”地提升路口及路段通行能力，從而實現(xiàn)“分秒必爭，寸土不讓”的精細化管控。

（三）上下游間距較遠的孤立路口自適應治理。以“公濱香?！甭房跒槔噜徤舷掠温房诰嚯x均超過700米，交叉口4個方向流量不均衡、不對稱，南北向流量大，南大于北，東西向流量相對較小，西大于東，高峰時段與平峰時段車流變化起伏不大。通過對雷達檢測器底層數(shù)據(jù)的分析，對車流量的秒級感知，進而實現(xiàn)對信號機配時實時調整的自適應控制，實時生成與車流量需求匹配的配時方案。通過實施邊緣計算的自適應控制方案，將路口各個方向的“緩行”、“擁堵”時間平均每天減少284分鐘，一周總體優(yōu)化提升39%的良好效果。

最后，再談一下，在交通擁堵治理過程中借助外腦的心得體會。

隨著城市規(guī)模的拓展，汽車保有量的遞增，交通失衡現(xiàn)象越來越突出，延伸而來的交通信號問題源源不斷。依靠交警的力量妥善處理這些信號問題，往往都是顧此失彼，無法做到對每個交叉口的精細化管理，信號配時的合理性也無法保障。按照部局相關文件要求，購買信號調優(yōu)服務，把專業(yè)的事交給專業(yè)的人，也已成為未來交通管理的必然需要，也是大勢所趨。2019年，哈爾濱市以購買服務的形式引入易華錄信號調優(yōu)團隊，承擔對全市主城區(qū)信號優(yōu)化調整工作，為哈市在近年來提升交管服務水平提供了堅強有力的支撐。

如何充分有效發(fā)揮信號調優(yōu)服務團隊的作用，是交管部門的任務，個人認為，交警部門最重要的任務是明確需求，需求確定了，才能讓服務團隊領會任務、確定方向、制定措施。在信號調優(yōu)工作中，首先建立“問題發(fā)現(xiàn)、分析研判、方案制定、動態(tài)評價與反饋”的閉環(huán)管理工作流程，堅持以“問題”為導向，以數(shù)據(jù)為基礎，深入分析原因，找準癥結，制定科學合理的配時方案。再通過第三方的動態(tài)評價反饋體系，全天候對優(yōu)化方案運行情況評估與反饋，從而保證信號優(yōu)化的工作效果，促進信控優(yōu)化高質量、可持續(xù)運行。

截止目前，完成路口精細化配時調整830處，道路綠波協(xié)調優(yōu)化104條，在城市交通緩堵的成績單上，根據(jù)高德、百度大數(shù)據(jù)顯示，哈市自2019年開展信號優(yōu)化服務以來，交通擁堵狀況明顯好轉，2022年哈爾濱交通擁堵指數(shù)較2019年降低15.63%，高峰擁堵全國排名下降14名，2022年哈爾濱高峰平均速度較2019年提升23.15%，哈爾濱交通治堵工作初見成效。

交通緩堵任重道遠，未來我們將進一步完善信控優(yōu)化和交通組織工作，攻堅克難、砥礪前行，不斷挖掘城市通行潛能，為市民打造更安全、更舒適、更暢通的交通出行環(huán)境。

審核編輯 ：李倩