上海市SCATS系统建设与智能交通管理实践

　　2017年5月5日，由中国智能交通协会、公安部道路交通安全研究中心和中国人民公安大学交通管理学院联合举办的“第四届中国（上海）城市智能交通创新发展论坛”在“2017中国（上海）国际交通工程、智能交通技术与设施展览会”期间成功召开，来自交管部门、高等院校和科研院所共21位专家出席，本次会议主题为“ITS，助力城市交通缓堵”。上海市交警总队路政设施处韩如文发表《基于交通大数据的警情自动识别技术研究》的主题演讲，本文根据录音材料整理，未经演讲本人审核。

　　韩如文：各位领导、各位专家、各位同行下午好！本来今天的演讲应该是总队路政设施处刘玉刚副处长来负责，刚好今天总队有一个重要会议，就委托我来代替他向大家做汇报。路政设施处是交通管理的基层管理部门，负责上海交通信号控制系统的建设和管理应用，今天主要也就介绍这方面的工作经验。

　　我的汇报主要从四个方面：一个上海市SCATS系统的建设历程；第二个SCATS系统的基本功能；第三个是上海SCATS系统的应用与实践；第四个是SCATS和信号控制系统发展计划。

　　上海市SCATS建设的历程

　　SCATS系统是上世纪80年代初在澳大利亚最先使用，上海引入该系统的时间是1986年，应该也算国内最早的一批引进交通智能管理系统的城市。SCATS系统目前在全国也是应用比较广泛的，像天津、广州、香港、宁波、杭州、石家庄等城市都使用了SCATS系统。

　　从1986年开始，到目前为止，上海已经建成了4200个信号控制路口，纳入SCATS的控制范围。浦西地区中环线以内，SCATS信控达到85%以上，内环线内基本上全部纳入；外环线跟中环线的放射线主干道路口信控也是SCATS系统。建设费用方面，一是从市政府和公安局道路建设配套经费里面划拨，二是城市建设专项经费，包括世博会配套经费，以及信息化项目的配套建设投资。信控控制调度指挥方面，上海市交警总队建了一个中央控制室，而分布在各个区的区域控制室有25个，其中浦西18个，浦东7个。SCATS系统所配备的车辆检测器超过19000个，浦西是11000个，浦东8000个左右。

　　SCATS系统的基本功能

　　SCATS最得意的控制策略有两个：一个战略战术控制策略，其策略就是以SCATS战略路口为基础，战术路口服从战略路口的要求。战术路口也可以做一些微调，在同一个周期下，一段时间可以做一些微调；第二个，子系统概念，按照现在的术语叫子域，SCATS可以将交通特征相似，路口相邻的几个路口划成一个子区，子区跟子区之间可以相互协调，达到区域协同的目标。

　　这是SCATS的两个基本控制策略。

　　SCATS除了信号控制功能以外，还有一些其它的基本功能，一是交通运输控制系统，为制定实施交通运输政策做一些统计；二是改善道路安全；三是提高通行能力；四是搜集交通数据和情报；五是节约能源改善环境。SCATS系统应该说对上海的交通改善、交通保障起到了很大作用。

　　SCATS在上海的一些应用实践

　　第一个就是利用SCATS最强大的协调功能，开设道路的绿波协调控制。举例来说，因为SCATS系统最大的特点就是协调功能，上海信号灯路口特别多，密度也高，假如没有SCATS的协调控制，很难达到目前交通拥堵排堵保畅的目标。比如周家嘴路，也是上海的三横三纵主干道中的北横，路段上交叉路口平均间距只有146米，最小只有约80米，通过SCATS协调，可以让车辆连续通过11个路口，大大提高了车辆通行能力。

　　除了科学、合理配时以外，我们还在SCATS系统上做了一些其它应用。比如说用SCATS的远程控制功能来设计、实现可变车道的远程控制和自动调整，我们在四平路，西藏路、世博公交都实现了可变车道的控制。还有潮汐车道的方向改变和功能调整，也是通过SCATS系统的功能来实施。

　　第二个就是公交线路车信号优先。上海从2009年世博会前，开始研究公交信号优先。我们跟同济大学、无锡所等单位进行了合作，对成都北路、西藏路公交优先做了研究，但是这方面的研究只是课题性的，也做了一些简单的示范工程。但真正的应用是2017年开通的71路延安路中运量公交。延安路交通流量特别大，是上海交通非常重要的一条道路。延安路中运量公交系统工程线路走向为沪青平公路（申昆路）-延安西路-延安中路-延安东路（中山东一路），自西向东横贯四个区，线路总长17.5公里。整个线路有25个站组，平均站点间距只有740米，站点非常密集，延安站有好多医院、重要的部门，都在延安路上，包括华东医院、华山医院，其中有57个路口实行交通信号灯控制。刚开始设计的时候，因为延安路是交通主干道，要拿出东西两个方向，各拿出一个车道作为71路的通行专用车道，只允许应急抢险、公安一些车辆运行，最初开通的时候，媒体和网友评论非常多，褒贬不一。因为延安路流量大，信号控制比较难，从交通侧重来说，延安路上有25个特大型交叉路口，早晨高峰小时的流量要超过1.2万辆左右，中大型路口的流量在要七八千辆，所以要在延安路上拿出一个车道来，对社会车辆的通行确实影响很大，老百姓也确实反响很大。

　　刚开通的时候，71路公交车辆车速只有13公里/小时左右，再加上延安路的大流量大周期的交通特征，而71路中运量公交是每小时20到30辆左右，需要的是小周期，是小饱和度、小周期的交通特征。这两个特征相差很明显，我们为解决这个矛盾，重新规划了公交优先的方案。采取了绿灯提前、绿灯延长、相位插入等等方法来解决、提升中运量公交的车速问题。在设计中我们充分考虑了中运量的停站时间，因为公交车辆的停站时间有很多不确定因素，高峰时间、晚高峰时间的停站时间不一样，不像地铁定时关门。延安路71路中运量公交信号优先所采取的车辆检测手段，包括视频、电磁、RFID电子标签，这三种设备有相互匹配性。

　　在延安路/虹桥/古北交叉口，因为交通流量特别大，加上附近有国宾馆，因为是交叉路口，我们上海有司机笑，延安进不了延安，虹桥到不了虹桥。我们设计的时候准备绕过路口，通过精细化配时，最后确定了一个专用相位（延安西路东西向直行相位），使中运量车延安路到延安路之间能比较畅通的运行，解决了绕行问题。因为如果不解决这个问题，好不容易公交优先了10分钟，结果一绕行，绕过这个路口需要15分钟，还怎么优先呢？我们通过信号配时解决了问题，是信号优先的精细化问题。（PPT）这些是公交优先响应率的统计，我们做了大量的统计工作，对信号优化配时也起了很大的作用。现在，71路中运量公交的早晚高峰时速，从13公里上升到了17公里，基本上实现一个小时从虹桥枢纽到外滩，包括停站时间，17公里左右每小时。

　　第三个应用，就是直行待行区，利用横向道路左转的时间、空间把车辆提上来一点，这也是一个方法，节省车辆的起步时间。

　　第四个应用，我们和同济大学合作，来实现高架道路与地面交通的信号联动。高架道路是上海城市的大动脉，高架道路拥堵不拥堵，上下匝道很重要，匝道不通就会影响了高架道路。通过地面道路优化联动，跟高架路匝道联动，基于匝道排队长度的检测，实现高架道路下匝道的畅通。（PPT）这是我们在延安路、华山路和淮海路南北高架的淮海下匝道形成联动，通过检测与地面交通信号联动。

　　第五个应用，环岛信号控制。上海寸土寸金，有些只能采取环岛式的，这样比较节省用地，环岛因为面积比较小，有些车辆多，出口也多，直径也小，有些胆小的驾驶员、女同志不敢开进去，开进去以后不敢出来了，经常造成环岛锁死的现象，我们在环岛设置了信号灯，通过信号控制以后，交通事故率降低高达84%，同时也提高了通行能力，早高峰提高了79%。我们在天目路环岛，南北高架的环岛，还有一些地面的环岛都实行了信号控制，通行能力提高，秩序也改善了，交通事故下降了。

　　第五个，绿波应用于交通警保卫工作。上海市的交通保卫工作比较频繁，我们通过SCATS实现绿波控制，解放了一些警力。

　　第六个，实现交通信息的发布，通过SCATS系统流量采集系统，对交通信息，交通拥堵状况进行发布。

　　第七个，倒计时的功能。通过半程倒计时解决了老百姓的需求，缓解了路口排队。还有闯绿灯，就是路口拥堵，检测到路口进不进去，路口拥堵的状态。我们采取的是内制半程倒计时的功能，通过倒计时基本上解决了路口拖尾巴的现象。

　　上海SCATS发展计划

　　我们制订了上海市交通信号建设导则，外环以内基本实现SCATS控制，上海闵行、宝山、青浦都已经计划进行SCATS的控制。还有一些比较远的郊区，比如说金山、松江、奉贤，我们引导他们引入国产优秀系统。

　　我的汇报就这样，谢谢大家。