3月25日，在赛文交通网举行的“感应控制模式探索与实践”线上研讨会上，长沙公安局交警支队指挥中心警官刘俊以《长沙市多场景多模式的交通信号感应控制实践应用》为主题，分享了海信与长沙交警在交通信号优化领域的实践经验。
据介绍，2021年全年，长沙实现了1300余个路口的智能化管理，采取多种手段对拥堵路段及路口进行系统优化，优化后干线的行程时间和停车次数均有改善，信号调优工作取得了一定成效。凭借多年信控实践，海信在长沙走出了一条独具特色的“信号调优之路”。
好效果是调出来的！
好的治堵效果需要有智能化的管理系统支撑。在长沙，海信协助交警支队相继完成了智能交通信号控制系统、行人电动车交通违法智能管理系统及人脸识别应用管理系统等智能化平台，为交警日常的缓堵保畅、秩序维护、安全监管、联动指挥等工作提供科技支撑。
以智能交通信号控制系统为例，可通过勤务控制、预案控制、感应与自适应优化方案设计、节假日调度管理、信号方案审批等功能，帮助交警持续优化信号配时参数、提升信号管控能力、提高信号调优工作效率。
在科技的支撑下，长沙交警与海信信号优化团队也组成了“信号调优专班”，主导全城的缓堵工作。
长沙作为湖南省省会城市，路网结构沿湘江呈带状分布，湘江两岸交通依赖过江桥隧连接，通行能力十分受限。截至2021年底，长沙全市汽车保有量已达301万辆，千人汽车拥有量为374辆，较2020年分别提升6.7%、14.4%，日益增长的交通需求与路网通行能力不匹配，拥堵问题愈发严重。“针对长沙城市特点，交通管理需要精准施策，根据每个路口的特点进行优化和调试。”刘俊警官说道。
精准施策的前提是对道路特点的“了然于心”。自2016年海信协助长沙交警启动智能交通管理系统三期项目建设以来，海信信号优化团队已在长沙深耕近六年，海信智能信号机也已遍布三环内近1300个路口，并已完成近百条主次干道、共760个路口的协调控制。
图：信号调优专班在现场调研
海信长沙子公司信号调优工程师张涛介绍说：“在2021年我们累计调优6000多次，对长沙城区10个重点拥堵路口实现‘一点一策’深度优化，取得了良好治堵效果。”
以潇湘大道福元路大桥路口为例，该路口早高峰时间段十分的拥堵，车辆甚至一度排到了福元路大桥上，造成该路口拥堵的主要原因，是由东往南左转弯和由东往东掉头的需求量大，而绿灯通行配时一共只有55秒，无法满足车辆通行需求。对此，信号调优专班根据车流量将该路段划分出10个时段场景，量身打造出8套信号灯运行方案。例如，在车流量最集中的早上七点四十五到八点半，信号灯就将采用分段放行方案，对路口东进口两次放行，一次时间43秒，一次时间39秒，既满足了车辆通行需求，又避免了浪费通行时间，该路口的拥堵情况得到了极大缓解。
除重难点拥堵路口外，2021年信号优化专班还设置了25个感应控制路口、20个自适应控制路口，以及46条主干道及2个区域的信号控制协调优化工作。经验证，主干道行程时间平均减少了27.4%，停车次数平均减少3次。
以湘江新区“六纵八横”骨干道路之一莲坪路(茯苓路-东山湾)为例，优化后全天各时段双向优化效果明显，各时段停车次数由调优前1至3次不等下降为0次，行程时间平均减少约34%，行车体验得到大幅提升。
经过深入到每一个路口的“方案定制”，以及数年时间的检验，信号调优专班将在长沙的实践经验，总结形成了《长沙市城区道路交通信号控制基本原则》以及《长沙市城区道路交通信号控制策略》。张涛介绍说：“我们将长沙信号调优实践简单归纳为5大方法论，希望能够为海信其它省会城市的调优团队提供经验借鉴。”
长沙特色的5大信号调优方法论
张涛介绍说：“我们根据不同场景下长沙市的道路交通特点，以单点、干线和区域划分，制定了全方位、多时段、多策略的信号优化思路，指导我们具体开展交通信号灯配时优化工作。”在实践过程中，信号调优专班围绕“基础建档+精细优化+技术创新+效果宣传”四个维度，按照“确保安全、强化秩序、兼顾效率”的理念，建立起了全方位的信号优化管理体系，总结了5大方法论。
1、一点一策，精准施策
在长沙城区的54个路口，信号调优专班安装了“智能信号灯”，相较原有的信号灯而言，具备更“聪明”的感应和自适应控制的智能优化模式，即根据路口车流实时到达情况，自动调整绿灯放行时间，避免出现短车流长绿灯的情况，提高路口通行效率。开福区的滨河路双河路口为例，优化前路口晚高峰期间信号周期是128秒，优化后信号周期在76秒至143秒之间动态变化，与交通流量变化趋势基本一致。该路口优化后绿灯“损失”减少60%以上，相当于每个信号周期节省了7秒至10秒的绿灯时间；根据第三方平台统计，路口主要方向延误指数降低5.5%，路口空放现象和二次排队现象明显减少。
对于单点路口，信号优化专班选择进行精细化方案设计，按照早晚高峰、平峰、夜间低峰等多个时段，合理设置信号相位、相序、信号周期，灵活采用多种相位设计方法，使放行方式、时间分配与交通流需求相一致。
对于城市重点拥堵路口，开展“一点一策”专项研究，综合运用信号控制和其他交通组织优化手段，对畸形交叉口、短距离交叉口、多车道汇入、拥堵失衡路口等进行针对性的交通治理，多措并举，有效提升了路口的车辆通行效率。
图：应用感应控制信号灯路口分布
2、全域控制，缓进快出
从宏观视角进行城市级的控制策略制定，是调优团队全域管理能力的体现。在长沙，信号调优专班打造了一个“全市城区拥堵协调网”，实现全市城区道路网络信号控制整体协调。
在高峰时段，由于路网承载交通量饱和，为了保障路网交通平稳有序运行，信号调优专班通过对不同区域的交通信号管控，逐步实现路网上的交通均衡，路网总体拥堵减轻或局部拥堵消散。
在节假日前的晚高峰时段，信号专班则会制定城区整体控流方案，将城区划分为核心区域、内围区域、外围区域，通过外围控流、缓进快出，有效缓解城市整体拥堵。
控流区域示意图
3、干线协调，因“路”制宜
干线是城市交通“主动脉”，通过绿波协调优化控制，可以有效减少干线通行的行程时间和停车次数。信号调优专班根据长沙道路情况，合理设置了交通子区、确定优先方向，综合应用多种信号优化手段，着力解决了干线通行不畅问题。
在长沙，信号调优专班已实现了近百条道路的“绿波”畅行，各条道路拥堵指数均有一定程度下降。在节省了交通通行的时间成本的同时，也减少了机动车辆的燃油消耗与有害气体的排放。
图：长沙市绿波协调道路示意图
4、区域协调，全面提升
道路是纵横交错的，为了实现区域整体道路交通相对最优，必须对区域内部干线进行综合分析，对横向和纵向道路开展整体的绿波协调优化方案设计，进行区域绿波网络控制。
2021年信号调优专班相继完成了中南大学周边、洋湖公园片区的网络绿波协调控制，优化后区域拥堵指数最大降幅达到25%。
图：中南大学周边区域协调
图：洋湖片区区域协调
值得一提的是，在信号调优工作中，为了保障所有交通参与者包括行人、非机动车、驾驶员的交通安全，信号优化专班还开展了专项优化和排查工作，从行人通行安全角度考虑，重点排查行人聚集度高、行人等待时间较长、行人过街时间不足等问题，对157个存在问题的路口通过信号调优完成整改，应用二次过街、行人专用相位、行人共享相位等多种优化手段，全面保障行人过街安全。
图：信号调优专班在路口调研
5、定期总结，学习提升
信号调优工作并不是一蹴而就的，需要不断总结经验。信号调优专班通过周总结、月调度、定期学习培训的工作模式，在加强信号调优工作沟通同时，不断积累实践经验，提升队伍业务水平。
图：信号调优周例会、月调度会
图：各大队信号调优培训
图：学习周例会
图：工作总结
在每一个路口深入研究，“因路制宜”，海信助长沙找到了一条具有长沙特色的信号调优之路，打造了“长沙模式”。在全国，海信信号调优团队已积累了18000多个路口的信号调优经验。近日，高德地图联合国家信息中心大数据发展部、清华大学交通研究所等权威机构共同发布的《2021年度中国主要城市交通分析报告》中指出，2021年全国50个主要城市中仅有8座城市拥堵同比下降，其中5座城市的缓堵项目由海信参与承建，占比超过6成。
海信智慧交通事业本部副总经理陈晓明曾在发布会上指出：“智能交通的交付是一个硬活，海信智能交通与其他企业最大的不同，就是将技术优势扎根业务实践，把人工交通调优经验和大数据经验融合起来，通过信号机一点点积累交通控制策略，这不是短时间能积累出来的。”海信在长沙多年的治堵实践和良好的治堵效果，恰恰印证了这一点。
