一種應用于交通信號協(xié)調(diào)控制的EOS理念*

陳 開 王鎮(zhèn)波

(浙江警察學院交通管理工程系 杭州 310053)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，2006-2016年11年間桐鄉(xiāng)市汽車保有量增長7.2倍，保持著年均22%的增長率。隨著機動車輛的不斷增長，城市主干路網(wǎng)擁堵、通行效率低下的問題愈發(fā)突出，因此，交通信號協(xié)調(diào)控制技術亟需提高。沈國江等[1]提出的基于關聯(lián)度的子區(qū)劃分法和動態(tài)分段協(xié)調(diào)控制算法、盧凱等[2]提出的根據(jù)行駛速度優(yōu)選最佳綠波協(xié)調(diào)控制方案法等均為交通信號協(xié)調(diào)控制提供了理論技術支撐。基于上述背景，本文提出了EOS理念，意在為新時期下公安交通管理部門的工作提供新思路。

如圖1所示，EOS理念兼顧考慮efficiency(效率)、order(秩序)、security(安全)3個因素，包含“提升效率是關鍵、維持秩序是手段、保障安全是根本”3個基本內(nèi)涵。

圖1 EOS理念框架圖

城市主干路網(wǎng)的公安交通管理若能解決好這三者，就能夠提升交通信號協(xié)調(diào)控制應用效果和有效解決城市主干路網(wǎng)的交通問題。

1 交通信號協(xié)調(diào)控制應用效果

EOS理念下，提升通行效率是關鍵。桐鄉(xiāng)二橫五縱主干路網(wǎng)于2016年5月實施了基于綠波帶原理的交通信號協(xié)調(diào)控制。二橫，即振興路、校場路。五縱，即慶豐路、世紀大道、環(huán)城東路、復興路、文華路。運用浮動車原理實地調(diào)查應用效果，主要考慮停車次數(shù)、行程時間2個指標[3]，以振興路(一級城市道路服務水平)為例。振興路全長6.5 km，交通信號協(xié)調(diào)控制路段長度為1.5 km，協(xié)調(diào)路段為振興路-復興路口至振興路-景雅路口，共涉及5個信號控制交叉口，應用效果見表1。

表1 振興路信號協(xié)調(diào)控制應用效果

振興路在平峰時段效果提升比較明顯。早晚高峰由于干擾較多，導致效果不明顯，甚至出現(xiàn)早晚高峰由西向東在應用后通行效率降低的情況。早、晚高峰的干擾主要包括：公交車上、下客停車占用車道、非機動車占用車道、雙向未隔離導致對向車輛左轉(zhuǎn)、交通事故等；平峰干擾主要包括：協(xié)調(diào)路段存在4處“機動車禮讓行人”斑馬線、行人闖紅燈或橫穿馬路、機動車輛隨意變更車道或加塞等。

截至2016年底，桐鄉(xiāng)二橫五縱整個路網(wǎng)中協(xié)調(diào)的信控交叉口數(shù)只占總數(shù)的68%，振興路更是只有42%，其中很重要的原因就是振興路東段受“機動車禮讓行人”標線、交警警衛(wèi)示范崗交通指揮、非信控交叉口等因素的影響較多。從各條道路應用效果來看，停車次數(shù)、行程時間有所減少，但通行效率還存在較大的提升空間。根據(jù)上述分析，可以將干擾因素總結(jié)為“預見性干擾”和“非預見性干擾”兩類，具體見表2。

表2 桐鄉(xiāng)二橫五縱交通信號協(xié)調(diào)控制受干擾因素

2 “E-O-S”關聯(lián)分析模型

在EOS理念下，建立和維持秩序是手段。在影響交通信號協(xié)調(diào)控制效果的非預見性干擾因素中，除意外交通事故外，均是由于交通參與者不遵守交通秩序規(guī)則造成的。一個良好的交通秩序，不僅可以輔助提升通行效率，也可以保障交通安全。秩序良好與否，與秩序規(guī)則如何設置、是否處罰、處罰力度大小、公民交通違法率等因素有關。

在EOS理念下，保障交通安全是根本。安全是提高通行效率的前提條件，安全對效率有一定的約束，實現(xiàn)安全的手段是建立和維持秩序。另外，事故發(fā)生后的快速反應能力十分重要，公安交通管理部門應科學合理配置警力、提升快速反應能力、增加事故快處方式，從而減少事故因素干擾，提高路網(wǎng)通行效率。

為建立E，O，S 3者之間的聯(lián)系和解釋一些交通行為和現(xiàn)象，引入“E-O-S”關聯(lián)分析模型:E+為效率有提升，E-為效率無提升；O+為遵守規(guī)則秩序好，O-為不遵守規(guī)則秩序差；S+為安全性較好，S-為安全性較差。

針對已實施交通信號協(xié)調(diào)控制的道路(即效率因素前提是E+)，以桐鄉(xiāng)二橫五縱綠波協(xié)調(diào)控 制道路為例，“E-O-S”因素關聯(lián)分析模型流程見圖2。

圖2 綠波協(xié)調(diào)控制道路“E-O-S”關聯(lián)分析模型

機動車“禮讓行人”規(guī)則是典型的“秩序”與“效率”矛盾實例，代入模型分析結(jié)果見表3。以桐鄉(xiāng)慶豐路為例，3.8 km的交通信號協(xié)調(diào)路段上共有12處“機動車禮讓行人”標線，這對綠波帶的實施效果帶來了極大的干擾。設置禮讓行人規(guī)則的目的在于保障行人的安全。機動車不遵守規(guī)則的目的在于按時到達下游交叉口，獲得較高通行效率。根據(jù)EOS理念，需要協(xié)調(diào)好“效率E”與“秩序O”之間的矛盾[4-5]。本文認為解決該矛盾的關鍵在于改變秩序規(guī)則的設置，減少車、人沖突，例如，架設人行天橋，可以達到E+，O+，S+的最佳結(jié)果[6]。

表3 綠波協(xié)調(diào)控制下機動車“禮讓行人”規(guī)則分析

機動車“搶綠燈”行為也可以用“E-O-S”關聯(lián)分析模型來解釋，如表4所示。在綠波協(xié)調(diào)控制道路上，時常會發(fā)生這樣的情況：機動車駕駛?cè)擞捎谑艿礁蓴_，延遲了到達下游交叉口的時間，因此可能會造成綠波中斷，于是部分駕駛?cè)藭ㄟ^隨意變道、加塞、超速等違反交通規(guī)則的行為，以達到按時到達下游交叉口的目的。這種行為可以稱之為“搶綠燈”行為，實質(zhì)是違反了秩序規(guī)則，代入模型分析結(jié)果見表4。經(jīng)事故數(shù)據(jù)反映，因“搶綠燈”行為造成的追尾、刮擦等交通事故的現(xiàn)象有所增多，說明了為“搶綠燈”會導致行車安全性降低，事故發(fā)生概率增大。而針對機動車因“搶綠燈”引起的隨意變道、加塞等違法行為的執(zhí)法處罰力度較小，因此一定程度上縱容了機動車駕駛?cè)说摹皳尵G燈”行為。

表4 綠波協(xié)調(diào)控制下機動車“搶綠燈”行為分析

3 改善建議

為達到公安交通管理部門E+，O+，S+的目的，根據(jù)桐鄉(xiāng)二橫五縱路網(wǎng)交通信號協(xié)調(diào)控制應用實際，提出以下改善建議。

E因素方面，擴大以交通信號協(xié)調(diào)交叉口的比例，優(yōu)化交通信號協(xié)調(diào)方案。

O因素方面，通過設置人行天橋等措施減少車、人沖突，通過加大對機動車隨意變道、加塞等違法行為的執(zhí)法處罰力度以減少違法行為總量和“非預見性”干擾因素，通過加強交通宣傳以降低公民交通違法率。

S因素方面，合理優(yōu)化各中隊警力資源快速接處警，進一步推廣“行吧”等快速處理方式以解放警力，不斷開發(fā)應用微信定位報警等新型科技手段以服務于接處警。

4 評價體系

根據(jù)EOS理念的基本內(nèi)涵，公安交通管理部門在決策上應當依次按照安全、秩序、效率的重要性順序依次決策。根據(jù)權重指標分配，一級指標(E，O，S)中的兩兩判斷矩陣比例為E∶O=1∶2,E∶S=1∶3,O∶S=4∶5,計算得E的權重值為0.168，O的權重值為0.357，S的權重值為0.475。公安交通管理視角下的二級指標，E主要考慮停車次數(shù)(權重值0.084)、行程時間(權重值0.084)2個指標，O主要考慮違法行為總量(權重值0.178)、公民交通違法率(權重值0.178)兩個指標，S主要考慮事故量(權重值0.317)、接處警時間2個指標(權重值0.158)，具體權重值見圖3[7-9]。

圖3 城市主干路網(wǎng)公安交通管理評價體系

5 結(jié)論

1) 影響交通信號協(xié)調(diào)控制應用效果的主要干擾因素是交通參與者違反秩序規(guī)則，其次是交通事故。

2) 機動車“禮讓行人”秩序規(guī)則是典型的“效率E”與“秩序O”矛盾實例，需要平衡利益。

3) 機動車“搶綠燈”行為的實質(zhì)是為享受“綠波”而違反秩序規(guī)則，其安全性必然降低。

4) “EOS理念”可在管理角度助力提升交通信號協(xié)調(diào)控制的應用效果，符合新時期公安交通管理的本質(zhì)要求，滿足交通參與者對交通行為高效、有序、安全的內(nèi)在需求。

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