未来我们需要什么样的交通配时中心?

2020-06-03 10:46:01 administrator 98

我们以昆明交管中心为例子展开分析。昆明交通指挥中心始建于1994年,中心信号控制系统是金山控制系统,采用模拟线缆通信技术。可控制主城区50余个路口,主要进行20余个主城区核心路口的绿波调控。到2007年,昆明市整个二环区域内,大概88%以上的道路流量饱和度达到0.8以上,在高峰期城市基本处于瘫痪状态。

交通信号灯

当时的工作制度采用民警两班倒值班制工作模式,在那个年代,信号控制对于整个城市的优化程度实际上是微乎其微的,对城市的交通优化和城市缓堵主要还是依靠高效交通组织辅以信号调控等手段。交通组织中大量使用了禁左、单行、微循环改造、路口渠化等组合拳措施,将交通环境提升到了一定的高度。

但是在这个过程中也存在一些问题,一是警力数量和专业能力不足,十几个人的团队既要负责科技信息化建设工作、警卫任务,还要负责整个交通组织优化;二是经常性的以阶段性交通整治形式开展工作,对交通的持续性观测、调整不足;三是改善的交通环境较快的淹没在持续增长的交通需求和交通环境变化中。

2014年,昆明市交警支队开始引进社会化服务团队开展信号优化和交通组织优化工作。当时合作的大部分是院校团队,专业能力非常强,对交通问题能进行系统化、专业化和精准化的找到问题、解决问题。

但是,院校工作学生流动性非常大,也存在一些不足之处。第一是执行力和持续力不足,作为学生团队,没有有效的绩效考核。第二是他们对公安交通管理的业务理解能力不足。第三是对交通信号所产生的外延工作能力不足,比方基础数据调研对于维护公司和维修设备损坏维修进度的把控。

当前交通管理模式

2016年,昆明市进入配时管理阶段,对信号优化工作的服务需求全面提升,围绕着交通信号所产生的外延工作也需要有专人负责,开始采用专业化团队和信号实验室联合模式。

专业团队主要工作内容包括交通信号全面摸排、路口台账管理系统建设、路口交通信号优化、重点路段绿波带设计与方案优化、舆情管理。

信号优化实验室是以这个团队为核心,联合高等院校、设计单位和设备厂商对阶段性、疑难性问题进行有效评估设计和解决方案下发、执行。打造高效执行和专业科研的复合型团队。

在信号调优的工作中改变原有的交通数据采集和评估方式,采用了互联网企业提供的多类交通工具。特别是使用了基于互联网浮动车数据进行交通数据采集。比如,互联网公司提供异常拥堵路口数据,方便信号管理人员实时了解路口异常,有异常信息来源以后,通过监控系统反馈、查看它是否异常,是否可控,如果可控,再下发相应的策略。第二是对常规路口进行评估,为每个路口的健康值、饱和度等基础数据进行打分,再进行相对应的处置。

有了大数据的支持,昆明市交警支队就有了实时性、高效性的数据来源,同时服务团队还可以通过交警部门提供的数据,比方城市级失衡指数、历史延误等,对某个路口某个路段进行相对应的策略调整。

按人均可管辖50个路口计算,昆明1000个路口需配置20余人进行信号优化,使用大数据辅助优化后,仅需要不到10人(职业化的信号优化工程师)外加1-2名分管民警就可完成,此项工作节约了大量人力成本。

此外,通过科研实验室的机制,昆明市交警支队和互联网企业以及信号优化专业团队为实验室平台研究开发了一些工具,包括对绿波带的实时计算工具、信号配时多时段配置的工具。

目前,互联网平台可以精细化到每个时段分钟级的控制策略,并且它还可以反馈建议配时方案,民警只需要对反馈的配时数据进行评估,如果合理就下发到信号机运行。下发执行后,可通过互联网平台对路口进行后期的评估,再对信号优化方案进行不断的改进。

通过互联网企业的数据给予、计算公式的下发,信号优化团队的不间断修正,包括后期的反评估,昆明市交通路网状态或者路口状态与原来相比在高峰期的拥堵都有不同程度的下降。

前几个阶段,我们对信号控制的管理实际是事后干预或者事后优化,就是在发生拥堵之后再去进行优化,我们是否能有方式可以提前干预呢?

2018年,昆明对整个二环系统进行改造,大概工期半年。经过测算,二环承载了主城区20%的出行量,小时通行流量1万辆,日均20余万辆。如果这20余万辆的车流叠加到地面路网,会造成城市的大面积拥堵。按照以往的经验,通过大量的警力保障上路面进行保通工作。待二环施工开始以后据最新的交通状态变化,再来调整策略、警力、交通组织方式和信号控制方式,实际上这也是被动的方式。

从发现问题和找准问题,这个过程当中有大量的工作要做,那么整个交通拥堵事件发生以后,会造成扩散性的拥堵,对于城市的交通造成很大的影响。

为了有效解决堵后再治的现状,我们和驻场企业以及高校和科研单位共同研究缓堵策略。

我们通过使用卡口数据和互联网数据占比来模拟整个城市的OD流向,同时将整个城市划分成六、七个不同区域,然后进行计算。

这里我们用两个区域来做讲解,比如一区到二区,先进行流量测算,如果二环断了,再通过最短路径算法,计算原有车流分散到其他的几个路径上,包括它的流量,通过对所有区域进行计算和流量叠加,可以统计当前某条道路的流量、速度、通行能力、状态。

通过后期的流量叠加,可以获得它的预测流量、预测速度和交通状态,并可生成拥堵的可视化图,可以为决策者提供对城市宏观的把控,也可以对每个路段的拥堵进行精准预测,然后进行对应的措施调整。

从原来平均式的布警策略转变为精准警力投放以后,警力减少了10~15%左右。另外,通过对道路通行能力预测以后,可以对每个路口进行精准式调控,做到一个路口一个策略的交通组织、信号优化调整。

在整个二环修建期间,昆明没有出现规律性拥堵,也没有造成大面积交通瘫痪。

未来展望

交警部门是一个执法部门和末端管理部门,但实际上我们也是对交通问题把控最直接,交通数据采集最精准的部门。通过我们对城市交通数据的采集,我们的实验室应该把这种能力进行提升化,将这些数据进行加工处理,找到城市的问题,为城市交通把脉,把交通问题提供给决策部门,形成综合性辅助决策机构,而不是仅仅是一个对于被动接受现状进行调整优化的执行机构。

我认为,这才是配时中心或者配时实验室将来需要关注和立足的发展方向。

为什么要建配时中心?因为目前全国甚至全世界没有任何一家交通信号机厂商能够做到城市级交通信号优化控制。我们需要一个高效的团队对城市进行综合评估、调控和有效的解决交通问题。

交通问题不仅仅是一个简单的交通信号配时调整,它是一个综合问题,涉及到规划、建设、交通组织、交通管理,最后才是信号调控,只有综合的将这个体系完整、有效的组织起来,才能将城市交通管理好,做到城市交通的最大优化。


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