珠海：空間換時(shí)間——?jiǎng)?chuàng)新交匯路“速度引導(dǎo)交替放行”精準(zhǔn)控制應(yīng)用技術(shù)

史亞斌

交替放行控制方式較常應(yīng)用在車道減少的路段、路口。在無交通信號(hào)控制的情況下，依照通行規(guī)則，遇到停車排隊(duì)等候或者緩慢行駛時(shí)，車輛需依次交替通行，維持車流交匯點(diǎn)通行效率和良好秩序更依賴于駕駛?cè)说淖杂X主動(dòng)禮讓。在實(shí)際中，自覺性“小拉鏈”交替通行車流速度和效率較低，安全性和穩(wěn)定性也不高，車多時(shí)車輛爭搶路權(quán)減速急停現(xiàn)象普遍，易引發(fā)交通事故。為此對(duì)交通流量大、排隊(duì)常發(fā)的車道減少的路段、路口，公安交警更傾向通過設(shè)置斷面式交通信號(hào)燈等措施，以有信號(hào)控制的“大拉鏈”方式交替放行，從時(shí)間上對(duì)上游不同來向車流錯(cuò)開管控，以規(guī)范交替秩序和維護(hù)通行安全。目前，各地已有實(shí)施的斷面式有交通信號(hào)控制交替放行作法，僅做到秩序和安全的改善，在對(duì)車流行駛車速和通行效率有效發(fā)掘方面仍顯不足。本文結(jié)合珠海市迎賓北路板樟山隧道北路段管理實(shí)際，以“空間換時(shí)間”的理念，通過逆向后移停止線，創(chuàng)新陣列式地面信號(hào)指示燈設(shè)置，精細(xì)化信號(hào)控制方式設(shè)計(jì)，對(duì)交匯車流實(shí)現(xiàn)速度引導(dǎo)效果，促進(jìn)了車流交替通行時(shí)速度和效率最大化發(fā)揮。

精準(zhǔn)施策 創(chuàng)新地面信號(hào)控制技術(shù)破解交通瓶頸管理難題

迎賓北路是珠海市香洲主城區(qū)北南向的一條中心主干道，南接板樟山隧道通往拱北、吉大片區(qū)。由于迎賓北路為單向5車道，板樟山隧道只有單向2車道，是典型的多車道匯入少車道的通行路段，道路通行能力不匹配，高峰時(shí)段交通流出行特別集中，車輛排隊(duì)長、流向不均、消散慢，交通瓶頸效應(yīng)突出。

為提升迎賓北路往隧道北方向車流運(yùn)行效率，珠海交警已先后采用同向交替放行信號(hào)燈、精細(xì)交通流線組織設(shè)計(jì)、交警高峰現(xiàn)場指揮等措施對(duì)該路段進(jìn)行管控優(yōu)化，但因高峰期交通流量流向差異性大，兩股不同來向車流在車道減少處經(jīng)常爭搶路權(quán)、互不禮讓，交匯車輛在爭搶的過程中頻繁出現(xiàn)減速、急停，降低了后續(xù)車輛行駛速度，既容易引發(fā)刮碰交通事故，也難以確保通行效率在現(xiàn)有技術(shù)下得到新的提升。特別是實(shí)施“保主舍次”通行控制策略后，導(dǎo)致支路交匯車流的通行時(shí)間不足，市民群眾對(duì)此意見反映較大。經(jīng)長期觀測，珠海交警認(rèn)真研究了普通交通信號(hào)燈控制狀態(tài)下“大拉鏈”放行方式的交通流運(yùn)行特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了以下特征和規(guī)律：一是交匯車道的停車線大都臨近合流沖突點(diǎn)設(shè)置；二是信號(hào)燈色切換時(shí)，交替車道車輛速度差較大，出現(xiàn)周期性的空當(dāng)；三是車輛普遍存在可觀的起步損失時(shí)間。

針對(duì)上述問題，珠海交警集思廣益，革新理念，采用“空間換時(shí)間”的控制思路，通過陣列式地面信號(hào)指示燈應(yīng)用，在空間上設(shè)立通行“速度引導(dǎo)區(qū)”，從交通組織上分離沖突點(diǎn)，精準(zhǔn)化信號(hào)控制交匯時(shí)間，對(duì)交匯車流實(shí)現(xiàn)速度引導(dǎo)效果，促進(jìn)了車流交替通行速度和效率的最大化發(fā)揮，首次實(shí)現(xiàn)了車輛運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)控制，路口交通控制技術(shù)取得新的突破。

獨(dú)辟蹊徑速度引導(dǎo)交替放行管控研究具體做法

普通的交替放行控制僅能夠從時(shí)間上讓車輛分開通過，解決車輛在多變少車道路段產(chǎn)生的交匯沖突問題，起到分開放行，改善秩序的作用。迎賓北路板樟山隧道北路段南向“二匯一車道”路段的是典型的車道減少路段，由于迎賓北路上游問題的特殊性決定了該路段實(shí)施的交替放行信號(hào)控制，不僅要做到交通秩序和安全改善，還要能促進(jìn)通過速度和通行效率提升。

為使板樟山隧道北車道減少路段不同來向兩股車流交匯通行時(shí)更加平穩(wěn)、連續(xù)和快速，減少車輛起步損失時(shí)間損耗，珠海交警巧妙運(yùn)用“空間換取時(shí)間”的理念，創(chuàng)新落地實(shí)施了全新地“速度引導(dǎo)交替放行”管控方法，在組織形式上對(duì)停止線設(shè)置位置進(jìn)行后移（遠(yuǎn)離合流沖突點(diǎn)）；在兩條車道交匯點(diǎn)和停止線之間路段等間距設(shè)置陣列地面信號(hào)指示燈。

根據(jù)車輛通行客觀狀態(tài)，精細(xì)化信號(hào)指示燈控制方案設(shè)計(jì)，逐次點(diǎn)亮地面燈引導(dǎo)車輛主動(dòng)跟隨，實(shí)現(xiàn)對(duì)交匯處剛被放行車輛的速度引導(dǎo)，達(dá)到了交替通行時(shí)車流速度和效率最大化發(fā)揮的效果，實(shí)現(xiàn)車流交替通通過時(shí)安全、有序、緊湊、快速目標(biāo)。

速度引導(dǎo)交替地面燈通行技巧

行經(jīng)車道減少段，預(yù)告信息提前看；

跟車保持安全距，注意集中別渙散；

依照地面指示燈，紅燈停車不慌亂；

由紅轉(zhuǎn)綠逐個(gè)換，即時(shí)起步駛向前；

高峰過后啟黃閃，通行高效又規(guī)范。

科學(xué)組織速度引導(dǎo)交替放行 交通瓶頸治理成效顯著

珠海交警組織實(shí)施“速度引導(dǎo)交替放行”新措施后，迎賓北路板樟山隧道交匯路口交通狀況得到明顯改善。工作成效主要有體現(xiàn)在以下四方面：

速度引導(dǎo) 提升了通行效率

引導(dǎo)區(qū)提前啟動(dòng)減少起步時(shí)間損失，提升了車流整體速度。引導(dǎo)區(qū)的設(shè)立改變了原來通行切換時(shí)車流速度由靜止開始起步的狀態(tài)，使得車流到達(dá)交匯點(diǎn)時(shí)具有一定的初速度。啟用新型交替通行信號(hào)燈后，交匯點(diǎn)的平均時(shí)速由原來的不足30公里，提升到60公里以上，通行速度提升1倍以上。

速度引導(dǎo)解決安全問題控制車流離散度提升了路口流量。新舉措啟用后，經(jīng)實(shí)際觀測，分別對(duì)比啟用前同期高峰同時(shí)段流量數(shù)據(jù)，速度引導(dǎo)交替放行方式對(duì)促進(jìn)交通通行效率作用效果明顯。從交匯的兩條車道來看，啟用新型交替通行信號(hào)燈后，隧道北晚高峰期間北往南方向流量數(shù)主道增加8.9%，支路增加34.49%，排隊(duì)長隊(duì)最大縮減500米，高峰時(shí)長也大幅縮短15分鐘。

精準(zhǔn)控制 提升了交匯安全性和有序性

引導(dǎo)區(qū)的設(shè)立提供了充足的安全視距，同時(shí)消除了“小拉鏈”通行方式交匯點(diǎn)合流沖突，交匯點(diǎn)地面引導(dǎo)燈的精細(xì)信號(hào)切換控制，實(shí)現(xiàn)交替車流銜接平穩(wěn)、緊湊、連續(xù)。啟用前交匯路口每月發(fā)生2至5次輕微擦碰事故，啟用后近三個(gè)月未發(fā)生一起交通事故。

實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制 減少了警力投入

智能交通指揮中心可以根據(jù)上游車流量的變化情況，聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)下發(fā)配時(shí)方案，保障流量可調(diào)，為陣列式地面信號(hào)指示燈靈活配時(shí)，更科學(xué)、更精細(xì)控制交替放行，在最大化通行效率的同時(shí)，有效均衡了上游路網(wǎng)交通壓力?，F(xiàn)場警力由原來的每天4人指揮，減少到現(xiàn)在1個(gè)警力輔助執(zhí)勤。

緩解了擁堵 提高了老百姓滿意度

啟用前依賴經(jīng)驗(yàn)指揮放行綠時(shí)分配的隨意性較大，加之“保主舍次”指揮慣性，有時(shí)時(shí)長超過180秒。啟用后在不減少主路通車量的同時(shí)，支路車輛只需要等待40～60秒既可以通行一次。通行效率提升縮短了高峰期的時(shí)間，高峰期出行體驗(yàn)得到明顯改善贏得了市民群眾的認(rèn)可。

速度引導(dǎo)交替放行技術(shù)要點(diǎn)及配套措施的同步實(shí)施

速度引導(dǎo)交替放行控制技術(shù)（方法）是實(shí)現(xiàn)排隊(duì)車輛安全、快速交替通過車道減少路段新穎而有效的管控手段。它近乎完美地解決了傳統(tǒng)斷面式信號(hào)燈應(yīng)對(duì)交替車流遇到的兩大難題：一是車輛在綠燈亮啟時(shí)停車起步時(shí)的時(shí)間損失；二是車輛在交替放行時(shí)兩股車流由于速度差導(dǎo)致的“斷檔”不連續(xù)問題。

速度引導(dǎo)交替放行控制技術(shù)基本原理就是通過開辟車輛加速“空間”，配合精細(xì)的主動(dòng)式信號(hào)控制對(duì)車輛速度引導(dǎo)，以換取車流交替連續(xù)的“時(shí)間”。停車線后移遠(yuǎn)離交匯合流沖突點(diǎn)設(shè)置就是開辟車輛加速“空間”，又稱安全區(qū)間；在這個(gè)車道“空間”設(shè)置陣列式地面信號(hào)指示燈，通過指示燈紅、黃、綠燈色信號(hào)顯示變化，管控對(duì)應(yīng)車道內(nèi)的車輛通行狀態(tài)，駕駛?cè)诵枰凑掌渌吹阶罱囊粋€(gè)地面信號(hào)指示燈組的實(shí)時(shí)燈色狀態(tài)做出對(duì)應(yīng)的駕駛行為。

速度引導(dǎo)交替放行技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于兩個(gè)方面：一是讓下一被放行車道內(nèi)的車輛提前起步，即頭車跟隨地面陣列式逐個(gè)亮起的指示綠燈在安全區(qū)間提前起步和加速，頭車到達(dá)交匯合流點(diǎn)時(shí)已帶動(dòng)后方一隊(duì)車都達(dá)到有一定的速度；二是根據(jù)兩股車流的速度差和安全區(qū)間的長度，精細(xì)化的陣列式地面信號(hào)指示燈轉(zhuǎn)換或切換時(shí)機(jī)，在保證安全的情況下，讓上一被放行車道尾車和下一被放行車道的頭車平穩(wěn)錯(cuò)開交匯合流點(diǎn)，并盡可能縮小兩車通過合流點(diǎn)的車頭時(shí)距。

速度引導(dǎo)交替放行方法在實(shí)踐中運(yùn)用，需要配套設(shè)置相應(yīng)的交通標(biāo)志、標(biāo)線等預(yù)告設(shè)施，提醒途徑車輛駕駛?cè)俗⒁庥^察和提前清楚地獲知前方車道減少的路段的交通管控信息，及時(shí)做出正確的駕駛行為操作，以彌補(bǔ)陣列式地面信號(hào)指示燈設(shè)置在機(jī)動(dòng)車道地面上僅頭車可見的視野上先天不足。

此外，在啟用的初期，還需要現(xiàn)場執(zhí)勤警員配合交通信號(hào)燈色地變化協(xié)助指揮，讓駕駛?cè)烁谩⒏斓倪m應(yīng)全新的速度引導(dǎo)交替放行方法，促進(jìn)其對(duì)交替車流通行車道減少的路段效率提升作用的充分發(fā)揮。

小結(jié)

珠海交警創(chuàng)新實(shí)施的速度引導(dǎo)交替放行方法作為交通組織管理的新舉措，在組織形式和控制方式上都是有別于現(xiàn)有的普通交替放行管理。它首次通過陣列式地面信號(hào)指示燈顯示狀態(tài)，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛通行速度的有效引導(dǎo)，最大的優(yōu)勢(shì)就是在規(guī)范交替車流通行秩序的同時(shí)，還能促進(jìn)“大拉鏈”式交替車流通行速度和效率的提升，最大程度減少車隊(duì)停車起步時(shí)間損失，達(dá)到了“空間換時(shí)間”效果。對(duì)各地公安交通管理部門開展緩解、路口交通擁堵治理中具有一定的借鑒意義。

“速度引導(dǎo)（式）交替通行”是通過陣列式地面信號(hào)指示燈的布設(shè)，打造車輛行駛“引導(dǎo)區(qū)”，在交通組織上分離沖突點(diǎn)，對(duì)交匯的車流進(jìn)行運(yùn)行引導(dǎo)和速度控制，實(shí)現(xiàn)交替車流安全銜接的同時(shí)，最大限度地提升了合流路段高效、穩(wěn)定、飽和通行的水平，從而破解了傳統(tǒng)控制方式無法突破安全效率再提升的世界性難題。

它是交通領(lǐng)域應(yīng)用地面信號(hào)裝置實(shí)現(xiàn)安全有序高效通行控制的又一次嘗試；是交匯路通行控制技術(shù)手段的一次重大突破；也是依托智慧新警務(wù)落實(shí)科技強(qiáng)警管理理念的又一次大膽創(chuàng)新。

轉(zhuǎn)變理念 科技引領(lǐng)全力打造智慧交通管理新模式

區(qū)塊鏈、AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)正在改變我們的工作和生活，交通管理的科技創(chuàng)新一直在路上。珠海市作為粵港澳大灣區(qū)唯一與港澳直接相連的城市，其區(qū)位優(yōu)勢(shì)尤為突顯，機(jī)遇與壓力共存。

珠海中心城區(qū)已形成了“四橫、四縱、兩片”的交通擁堵常發(fā)帶，排堵保暢工作日益繁重。為積極應(yīng)對(duì)交通擁堵問題，更好地服務(wù)于粵港澳大灣區(qū)建設(shè)，珠海支隊(duì)以智慧城市建設(shè)為契機(jī)，圍繞“智慧交通、智慧警務(wù)、智慧服務(wù)”三大目標(biāo)，全力打造智慧交通管理新模式，不斷提升排堵保暢、精細(xì)管理和服務(wù)群眾水平。

打造智慧交通

珠海支隊(duì)從2015年開始啟動(dòng)科技建設(shè)三年大會(huì)戰(zhàn)，從“感知、管控、誘導(dǎo)、研判、指揮”五個(gè)層面構(gòu)架出一庫一網(wǎng)一圖六大系統(tǒng)組成的珠海智慧交通管理“1116”工程，助推道路交通智能管理從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型向信息研判型升級(jí)。

打造智慧警務(wù)

強(qiáng)化研判指揮方面。珠海支隊(duì)一直不斷提升交通感知、分析研判、應(yīng)急指揮、精確打擊和精細(xì)管理能力，構(gòu)建起“情、指、勤、督”四位一體現(xiàn)代勤務(wù)體系，用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、融合執(zhí)法管理全過程，使交通管理感知、預(yù)警、指揮、調(diào)度、監(jiān)督、考核等環(huán)節(jié)運(yùn)行更加順暢、銜接更加緊密，有效提升執(zhí)法管理的主動(dòng)性、精準(zhǔn)性、實(shí)效性，努力實(shí)現(xiàn)城市道路交通治理能力的現(xiàn)代化。

利用“智慧交通管理服務(wù)系統(tǒng)”，將互聯(lián)網(wǎng)路況數(shù)據(jù)與交警的交通管理數(shù)據(jù)融合，建立起車道級(jí)高精度地圖，構(gòu)建出珠海主城區(qū)的交通數(shù)字骨架，構(gòu)造出珠海的城市交通大腦，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車、路、交通設(shè)施、交通狀況的透徹感知， 精確量化城市路網(wǎng)運(yùn)行狀況。