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突破“贪婪”的感应控制
发布者:luofan                      来源:未知            点击率:次             更新日期:2019-08-04 15:08

20世纪30年代初,美国最早开始用车辆感应式信号控制器,之后是英国。1974 年,中国研制出第一台感应式交通信号机。至今,感应控制在国内发展已有四十余年。

事实上,由于对检测器的要求高、交叉口复杂性等原因,感应控制的发展之路并不平坦,目前在国内的利用率较低。但是也有部分城市在大力推进感应控制。

赛文交通网了解,西安这座古城自2016年开始建设了感应控制路口,未来还将计划扩大规模。

什么情况下适合应用感应控制?效果究竟如何?通过走进西安交通,了解感应控制的魅力。

西安交通流现状

西安市古城墙内道路继承了唐代“棋盘式”路网布局结构,明城墙外的道路网结构以环状加放射状为主要形式,形成了 “两轴、三环、十辐射”的城市道路网主骨架。西安城市道路总长2473公里,平面交叉口多,受古城墙等因素影响,立体交通不够发达。

整体而言,西安路网快速路短缺,缺少连接东西、南北的快速走廊,加之城市布局不尽合理,造成早晚高峰时段道路交通拥堵较为严重。

西安信号控制系统建设历程

2016年之前,西安市信号控制系统联网率较低,以单点信号机为主。

2016年,借助世界银行贷款项目进行智能化改造,引入了杰瑞信号控制系统,建设了杰瑞智能联网信号机251台,其中部分应用了感应控制,检测器主要是地磁。

针对西安正处于大建设期间,道路修整较为频繁,地磁容易被破坏的实际情况,为了减少道路条件对感应控制的影响,西安交警支队和杰瑞电子在2018年底开始使用视频检测器来做感应控制。

赛文交通网了解,目前西安市灯控路口有1350个左右,信号机品牌也较多,西安市公安局交通警察支队仍在大力推进智能化改造工作。

感应控制方式

感应控制是指道路交通信号控制机根据检测器测得的交通流信息来实时、动态调节各相位放行时间的控制方式。需要给各相位设置最小绿灯时间和最大绿灯时间,其中最小绿灯时间通常是根据行人过街的最小时间来确定,最大绿灯时间根据路口的实际流量来确定。

在最大绿灯和最小绿灯时间之间,信号灯根据实时到达的车流情况进行动态的调配。

以西安丰登南路—丰庆路十字路口为例,交警部门根据该十字的实际情况,将该十字分为南北混放(直行、左转一起)、东西直行、东西左转三个相位放行,并利用视频检测器实时监控车流情况。

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路口设备布置情况

绿灯时间波动区间为南北混放25秒-45秒、东西直行20秒-50秒、东西左转15秒-30秒。

感应控制亮点与难点

感应控制实际上是非常贪婪的算法,每个方向会按照本方向来车的情况增加时间。

西安的感应控制在算法层面,突破了传统的完全贪婪式的算法模式,综合考虑其他方向交通特征参数,例如考虑其他排队方向占有率因素等。

视频检测器实时检测各方向交通情况。当前放行相位车流较稀疏时,如果其他方向交通压力较大,则会切换放行。相较于其他感应控制系统,有一个相对完备的逻辑流程。

实现感应控制稳定运行,对交通工程师、信号机、检测器等也都有一定的挑战。

首先,交通工程师需要深入调查交叉口交通情况,要兼顾行人过街及其他方向车辆,以此来确定最小和最大绿时间,并不断优化调整。一般在路口布设的时候会调试2-3天。

其次,感应控制对信号机算法的先进性、稳定性和检测器数据的实时性、准确性要求较高。要确保感应控制的效果,灵活的“大脑”和敏锐的“眼睛”缺一不可。

控制效果

西安交警支队秩序处相关负责人表示,感应控制设备在丰登南路—丰庆路十字投入使用后取得不错的效果,可以达到减少绿灯损失时间、减少红灯等待时间、提高路口通行效率以及降低车辆尾气排放等效果。

丰登南路-丰庆路原方案周期120秒,每小时运行30个周期,实现感应控制后,平均一个小时可以运行36-40个周期。有效减少了红灯等待时间,提升了通行效率。

通过西安交警大数据平台,对比设置感应控制前后同时期内丰登南路-丰庆路的交通指数,交通状况明显提升,如下图中黑框内标注部分所示(颜色越深代表越拥堵):

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图1.丰登南路-丰庆路南进口(2018.4.12)

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图2.丰登南路-丰庆路南进口(2019.4.12)

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图3.丰登南路-丰庆路西进口(2018.4.12)

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图4.丰登南路-丰庆路西进口(2019.4.12)

另外,感应控制用于非饱和、交通流变化较大的交叉口,效果最为突出。在一些交通流变化不明显的交叉口,或者交叉口大部分时间超饱和以及达到饱和的情况下改善效果就没有那么明显。

据悉,西安交警部门对感应控制效果进行了多次宣传,下一步会结合道路情况,逐步扩大建设规模。并在此基础上,将感应控制与行人过街请求、干线协调等控制方式相结合,运用多种控制策略,充分发挥智能信号机作用,提升道路通行效率。

 
 

 

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