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一條路引發的交通管理變革 | 探秘濟南“經十路”

2018-06-23 簡為科技

  幾乎每座城市都有一條深深刻有城市烙印的主干路。

  38公里長的“神州第一街”——長安街;上海商業象征的南京路;因電子元件批發、電腦散件整機零售和商品零售而名,中國零售額最高的電子商業街——深圳華強路。

  在濟南,也有這樣一條見證了城市發展變遷,見證城市交通管理歷史沉淀和不斷創新的主干路——經十路。

  經十路,全程長90公里,全國最長的城市干道,雙向十車道,橫貫濟南東西,成為市區的通衢大道,于2004年9月全線通車。

  經十路全路段分為經十東路、經十路和經十西路三部分。在經十路(邢村立交橋至擔山屯立交橋)段共39個路口,相交43條道路。

  一條東西方向的道路為什么會被稱為“經”, 實際上濟南的道路很多都以經緯命名,但和地理上的經緯方向恰恰相反。

  對于濟南道路以經緯命名,濟南市志上早有記載。1904 年,清政府勘定西關外一區域作為濟南商埠。當時的商埠區境界東西長約五里,南北則不到三里。而在當時,濟南紡織業較為興盛,根據古時織物“長者為經、短者為緯”的稱說,就命名商埠區內的東西方向道路為“經”,從北 “經一路”向南依次排列;把南北方向的道 路命名為“緯”, 從東 “緯一路”依次向西排列。 

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  經十路作為濟南市東西方向的交通干線,濟南交通管理工作中眾多的治堵交通組織、交通信號優化控制策略實施和交通科技應用都由此而起,試點示范最終推廣全市。

  濟南交通信號控制系統發展史

  濟南交通信號控制發展歷史最早要追溯到1956年,至今的60多年時間里有四個重要時間節點。

  1956年,濟南采購了11臺單點信號機,僅2個相位,功能非常單一。

  41年之后的1997年,隨著機動車保有量的增加,2個相位的單點信號機已經無法滿足交通管理需求。經過論證,濟南引進了56臺信號機的美國奧德斯公司信號控制系統,該系統在當時屬于比較先進的信號控制系統,具有系統的后臺控制中心,具有8個相位。該系統采用當時國際上較為先進的視頻檢測系統,可以實現綠波協調控制。

  信號燈也有了相位上的變化,左轉信號正式亮相。大緯二路作為濟南主干道的“老大哥”,當仁不讓地嘗了鮮,“線控”讓整條道路的通行效率得到了提升。

  引進奧德斯信號控制系統之后,濟南開始使用線圈進行交通流量采集。

  2003年,濟南從經十路開始進行大規模道路建設,交通信號設施也同步建設。于是引進了臺灣京翔信號機(易華錄于2012年出資2240萬成立“天津京翔”,并購臺灣京翔),主要特點是具備更靈活的信號燈調配功能,實現了信號燈相位上的“自由組合”。

  這一系統首先被應用在了大改造中的經十路,為經十路的華麗蛻變配上了“華服”。

  直到2012年,期間濟南沒有更換過信號控制系統,但原有的系統已無法滿足日益復雜的道路交通環境。

  鑒于當時的京翔信號機并沒有自適應控制功能,濟南交警再次做出新選擇。通過對國內信號廠商產品的技術PK,濟南交警最終選擇了海信網絡科技的信號機與控制系統,從經十路開始測試自適應控制、瓶頸控制等功能,逐漸拓展到全市其他區域。

  1997-2012年間,濟南的交通采集手段主要是使用線圈,線圈的穩定性較強,但后期維護也存在一些弊端。

  經過多種交通采集方式的比較,濟南于2013年開始選用地磁進行流量采集,配合信號控制系統使用。而地磁檢測器首次在濟南安裝,選擇了經十路從經十西路到經十東路大約40個路口和西客站片區的30多個路口。

  經十路再次見證濟南交通科技發展。

  在1997年至2012年的15年左右時間段內,濟南的信號配時基本是固定配時方案。濟南從2012年開始強調自適應控制功能,并更新了大批的海信網絡科技信號控制機,安裝了地磁檢測器,濟南信號優化控制工作逐步過渡到自適應控制階段。

  2017年,互聯網企業紛紛布局智能交通。濟南成為了“第一座吃螃蟹的城市”,成為滴滴進軍互聯網+信號的第一座城市。

  2017年3月開始,濟南交警與滴滴出行合作,在經十路的山大路到舜耕路的六個路口,試行基于融合了滴滴平臺浮動車軌跡,以及濟南交警卡口、地磁等多元數據的互聯網+信號,就此吹響互聯網進軍傳統智能交通領域的號角。

  濟南交通數據采集方式開始豐富。

  賽文了解,下一步濟南還將試點采集路口的自行車和行人流量,結合機動車流量來進行數據融合,通行當量折算,在信號配時時考慮非機動車的路口通行安全與效率。

  到目前為止,濟南中心城區共建設有1000臺信號機,其中海信網絡科技共597臺,易華錄397臺,除此之外還有36臺單點信號機。

  “經十路”見證了過去60多年濟南交通管理工作的創新和實踐。

  2012年,是濟南交通管理方式創新的轉折之年。眾多當下非常具有實戰意義的交通組織、交通控制策略都自2012年開始。

  逆向可變車道信號控制系統

  當下城市交通管理精細化工作中,非常多見的一種路口交通組織方式始于濟南。

  2012年,濟南研發了逆向可變車道信號控制系統,分別在環山路口、歷山路口、經十路舜耕路口和經十緯一路等5個路口進行了示范建設。

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  在路口進口道中間隔離帶外側車道施劃出一條逆向可變車道,并且在逆向可變車道的進口處增設專用的信號燈、誘導標志,通過對逆向可變車道信號燈及左轉信號燈的聯動控制,控制進入逆向可變車道的車流。

  目前濟南全市共有21個路口38條車道建設了逆向可變車道。

  信號控制“二級誘導”控制系統

  人、車、路矛盾日益突出,城市路網交織關鍵節點的問題更為嚴重。

  2012年,濟南交警針對城市節點交通特性進行了分析研究,深度挖掘了其時空資源并與自適應信號控制系統結合,建設了特色的智能管控系統——信號控制“二級誘導”控制系統。從經十路與舜耕路路口試點并逐步推廣。

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  其原理是誘導屏與信號控制聯動。通過誘導屏實時顯示的提示語來調度直行或左轉車輛進入等待區,以此減少啟動損失。

  目前已在濟南市15處交叉口進行推廣應用。

  智能可變車道

  沿經十路從東向西行至陽光新路路口直行和左轉車流量較大,交警部門擬通過適時調整左轉與直行車道。于是,2013年濟南首條智能可變車道在經十路陽光新路路口試運行。

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  通過地磁檢測器,檢測直行車輛和左轉彎車輛的排隊長度,根據車輛的多少自動改變車道功能,如果直行車輛多,則車道自動變為直行車道,如果左轉彎車輛多,則車道自動變為左轉車道。

  目前濟南全市共有5個路口建設了智能可變車道。

  會思考的信號燈

  2012年,濟南研發了順河高架南下橋口“會思考”的信號燈,首次實現了智能信號控制。

  “考慮到高架橋下橋車輛和橋下輔路車輛都存在左轉、右轉問題,經常會因交織而造成擁堵,因此我們新設的信號燈是"會思考的"。

  當四個斷面的檢測器都沒有檢測到排隊時,下橋口信號燈和輔道信號燈常綠;當第一個斷面檢測到排隊時,啟動下橋口和輔道交替放行;當第二個斷面檢測到排隊時,啟動下橋信號燈綠燈時間延長的控制方式;當第三個斷面檢測到排隊時,啟動輔道信號燈綠燈時間延長的控制方式;當第二個斷面和第三個斷面都檢測到排隊時,啟動交替周期加長的控制方式;當第四個斷面檢測到排隊時,說明交織區被車輛占有,這時下橋口信號燈和輔道信號燈全紅,給交織區的車輛一個清空時間。

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  目前濟南市共有30個路口安裝了這種會“思考 ”的信號燈。

  集裝箱移動式隧道自適應控制系統  

  開元隧道位于濟南市旅游路和二環東路交叉口西側的平頂山下,全長1450米,是濟南市第一座市政隧道,也是濟南市區內最長的隧道,同時也是貫穿東西主通道之一。為了確保隧道內行車安全,濟南交警于2013年研發了“集裝箱移動式”智能信號控制系統,2015年開始正式使用。

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  該系統利用信號燈的調流作用,通過隧道內埋設地磁檢測器,來檢測隧道內車輛排隊長度及進出隧道的車流量,根據排隊長度觸發信號控制方案,實現相鄰信號燈路口間的聯動控制,實現對進出隧道車流量的精確調控,使進出隧道的車流像“集裝箱”移動一樣“一箱箱”等量放行,保證了隧道內排隊的尾車在一個信號周期內行駛到隧道口處。

  同時該系統還有事件檢測功能,隧道內一旦發生交通事故等意外事件,隧道口處的信號燈就會變紅燈禁止車輛進入隧道目前全市共有近8條隧道實現了集裝箱移動式隧道自適應控制系統。

  方案選擇性自適應控制

  2017年,濟南交警聯合創飛客團隊、海信網絡科技通過精細化配時構建信號配時方案庫,研發方案選擇式自適應信號控制系統。該系統已經在在英雄山路北段(六里山南路北行人過街至經十一路)上從周一至周天平峰各時段運行。

  其原理是首先通過調取卡口、地磁等多元數據,利用流量聚類和流向聚類等數據挖掘技術,對多元融合數據進行數據分析,通過精細化配時,構建信號配時方案庫。

  其次,分析歷史交通流數據,研究制定不同方案調取的觸發機制,根據交通流狀況,實時調整信號配時方案,實現交通信號控制的最優化。

  該控制方式的使用中,方案的適用性很關鍵,由于交通流實時變化,方案庫也無法滿足長期需求,因此需要定期不斷的優化方案庫。

  目前濟南已經有10多條交通主干線都實行了方案選擇式自適應控制,下一步還要大力推廣。

  可靠綠波協調控制

  平峰可靠性綠波的應用,是相對傳統綠波來說的,也是濟南結合信號控制實踐總結出來的一個概念,于2017年研發運行。

  可靠性綠波應用增加了綠波帶穩定性,使跑出綠波帶的車輛僅停車一次仍可重新進入綠波帶。

  具體原理為:選擇合適的設計停車點,合理預留每個路口協調部分前后的綠燈時間,充分考慮每一個交叉口的綠燈前一部分的協調效果,打造更加穩定可靠的綠波路段。

  目前全市要求安裝4條可靠性綠波協調控制道路。

  感應式綠波

  感應式控制在單點優化中有成熟的應用,但在協調控制中應用效果不明顯。基于此,2017年底,濟南首次將可靠綠波控制技術應用在感應協調控制中,并在英雄山路上進行了驗證。 

  感應綠波適合于交通流變化規律性不強的干線道路。首先是制定精細化協調基礎方案庫,其次根據綠波可靠性理論選擇感應點和感應方式,再根據選擇的感應模式反饋修正方案,最后就是方案實施與驗證。

  安全綠波

  春運期間,很多駕駛員喜歡晚上開車,為避免發生交通事故,2018年,濟南交警開展了“零點安全綠波行動” 主要是對零點至凌晨5點時段信號配時進行調整,在不影響交通通行效率前提下,構建安全綠波。

  駕駛員若以較低速度行駛,就可以享受一路綠波,若速度較快,則會連續遇到紅燈。

  結語

  因為重要,所以被關注。

  一條路,引起了諸多市民的“抱怨”,但同時了也傾注了濟南交警多年的心血。

  業內一直流傳著“全國交警學濟南”。1995年,濟南交警創造出了在全國有重大影響的濟南交警經驗。1995年10月15日,時任中共中央總書記、國家主席的江澤民同志為濟南交警親筆題詞“嚴格執法,熱情服務”。

  濟南交警一直走在創新的路上,作為濟南交通的大動脈“經十路”也一直見證著濟南交通管理方式的變革。

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