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智慧交通

关于绿波控制的几大疑问

2023.05.11
智慧交通

       说到“绿波”,我想不止我一个人想说。

       现在,我想以一名交通信号优化工程师的视角和大家聊一聊有关“绿波”的一些问题。

       绿波,抽象的说是信号灯干线控制技术的体现,即将干线上的信号灯进行联动控制,说的通俗易懂一点就是车辆按照设定的速度行驶,车辆每到达一个路口正好遇到“绿灯”,也就是说,如果你一直按照所设定速度行驶,你就会“一路绿灯”。

       到这里可能就会有疑问,既然这样,为何不将所有干线都采用“绿波控制”模式。下面,我以一名交通工程师的视角聊一聊大家可能会发出的一些疑问,当然,观点可能比较片面,但目的是为抛砖引玉,引发大家的讨论。

       “绿波控制”如此好用,为何不对所有路口都采用这种控制模式?

       第一,绿波控制受干线车流量影响,若干线车辆饱和度较大,路口出现拥堵现象,将会导致路段上车速不稳定,并不能按照所设定的方案运行;

       第二,绿波控制受干线各交叉口交通量影响,即当各交叉口交通量差异较大时,若对沿线各路口进行统一周期,可能会导致部分路口信号配时方案不合理;

       第三,绿波控制可能会影响非协调方向的正常配时,即在进行各路口配时方案设计时,往往会为了增加协调方向绿波带宽度,压缩非协调方向的绿灯时长,因此可能会导致支路方向交通拥堵;

       第四,绿波控制受不同信号机品牌限制,在进行绿波方案设计时,如果是同一品牌信号机,只需要在一个平台上进行方案的输入,当在一条干线上出现不同品牌信号机,可能存在不同品牌信号机对时间不统一、协议不同等多种条件限制,绿波方案不能正常运行,有些城市采取了多种措施,对不同信号机进行了统一平台管理,对信号机进行统一对时,但不可否认的是,这是少数。

       当然,干线不能采用绿波控制的因素还有很多,如信号机联网状态、路口地理位置等等,这就留给大家继续讨论。

       为何我开车那么久,让我感受到绿波通行的情况很少?

       这个问题我想应该也是大多数驾驶员都会发出的疑问,这里我展开说说,第一,影响绿波通行的因素较多,如路段车流量过度饱和,当路段车流量过于饱和时,路口绿灯亮起后,排队车辆需要较长的消散时间,这会导致上游路口到达该路口时可利用的时间较短,尾车可能跑不出绿波的效果。

       第二,路测干扰影响,如横穿马路行人干扰,路测停车干扰、机非混行干扰等,所谓的“一路绿灯”是基于车辆按照设定的某一速度范围行驶实现的,若正常行驶车受到干扰,也就出现无绿波效果的情况。

       第三,绿波协调方向,这里我给大家分享一件事之后应该就清楚了,前几天我听到不同人对同一路段的不同评价,一个人说我上下班在这条路上都能实现一路绿灯,而另一人却说他上下班基本就没享受过一路绿灯,我问了才知道,他俩上下班方向刚好相反,因为交通工程师在城市道路进行绿波方案设计时,优先考虑的是单向绿波,所以对于一些未能跑上“一路绿灯”的驾驶员,可能正是这个原因。

       当然,未能跑上绿波的原因还有很多,这里还是留给大家来讨论。

       “单向绿波”与“双向绿波”

       你可能会在很多报道看到某某道路已实现双向绿波通行,这种报告已经屡见不鲜,但是真正的效果如何,还是不得而知的。

       所以为什么很对人会对双向绿波如此不看好呢,其实那还是源于双向绿波的实现难度大,因为“双向绿波”设置条件远高于“单向绿波”,除了“单向绿波”的设置条件外,干线各个路口方案的放行相位、相序对“双向绿波”的设置也是至关重要的,与其说设置“双向绿波”,我更愿意说凑出“双向绿波”。

       当然,有的公司针对“绿波”设计出了一些绿波优化设计软件,在进行单向绿波设计时,可能不会出现什么问题,但是在进行双向绿波设计时,遇到的何尝不是同样的问题。

       因此,我认为设置“双向绿波”道路时,应挑选车流量适中,且各路口运行方案、相位相序有调整空间的路段。

       采用“绿波控制”是否一定能提升路口通行效率?

       在遇到路段交通拥堵时,也许部分人会发出疑问,为什么不采用绿波控制,所以“绿波控制”是否一定能提升路口通行效率,从而解决拥堵问题?答案是否定的。

       例如在车流量处于饱和状态下的路口,未采用绿波控制时一绿灯能通行30辆,在路口配时方案不变的情况下,采用绿波控制后通行车辆数不会有大的波动,换句话说,路口通行车辆数与是否采用绿波控制无太大关系。

       特别地,当近距离路口采用绿波控制时,若仍然按照正常的思路进行绿波方案设计,可能会出现车辆溢出导致绿灯损耗,进而影响路口正常通行效率。

       若是我们换种思路,重新调整相位差,采用防溢出的协调控制,即以防止各路口溢出为目标,从而实现车辆的“集装箱”式放行,虽然该方法并不能实现一路绿灯,但是这基本保证了各路口正常的通行效率。

       所以,绿波控制并不一定能提升路口通行效率,相反地,部分时候会影响正常的路口通行。

       “绿波控制”的思考及未来展望

       对于绿波控制,可能有一个误区,会认为设置绿波可以提高路口通行效率,其实在很多时候,绿波的设计并不是为提升路口通行效率,而更多的是为了减少停车次数,提高驾驶员的驾驶体验。

       所以在进行绿波方案设计时,面对路口的各类条件限制,不应为了寻求一昧的“绿波效果”,从而影响了路口的正常通行,或许我们可以换个思路,由“绿波控制”转变为“协调控制”。

       也就是说,在不能实现“绿波效果”或实现难度比较大的情况下,放弃绿波效果,两者虽同样是联动控制,但是后者更着重与路口的通行效率,可尽量避免车辆溢出或其他情况造成绿灯损耗的情况。

       所以还是那句话,绿波控制只是改善交通情况的一种有效手段,其效果不应该被过分的夸大,不过我们可以展望的是,随着智能车路协同、5G等技术的不断成熟,或许所谓的“一路绿灯”会迎来一轮新的发展机遇。

来源:任高飞

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