济南交警：2020信号优化工作“十字箴言”
2020年济南市交通信号优化项目以“两化排查”精神为指导，以《城市道路交通文明畅通提升行动计划》（2017-2020）为纲要，围绕“巡、治、提、智、融、防、调、控、研、保”十字箴言开展信号优化工作，实现了道路交通安全、高效、和谐、有序运行。以下是各项工作具体开展情况。
多元数据，动态巡检
按道路等级分级建立绿波道路动态巡检、优化机制，利用大数据巡检、视频巡检和人工巡检相结合，实时发现路口常态交通问题与突发交通问题，根据路口交通需求的变化，科学制定信号配时优化方案。2020年共计完成156条道路1252处信控路口的信号配时动态优化。
节点攻坚，缓堵治堵
为缓解因交通流量上升、路网结构变化、交通吸引点增加等原因造成的瓶颈点拥堵情况，根据不同的交通流特征对瓶颈点进行相位、相序的调整优化，以达到缓堵提效的目标。2020年完成英雄山路六里山南路、山大路花园路、凤凰路世纪大道、经七路杆石桥等165处瓶颈点的优化调整，调整后平均拥堵指数下降5.6%。
图｜现场方案讲解
图｜经十西路现场方案讨论
图｜夜间现场调整配时方案
深度优化，干线提效
对交通流参数变动，导致已有协调方案无法满足现状交通需求的干线，重新进行干线协调。2020年完成纬十二路、工业北路、经一路、清河北路、凤凰路等24条交通参数发生改变的道路进行深度优化，优化后的行程时间平均减少4.8%。
图｜经十东路现场效果巡查
图｜舜耕路深度优化现场调研
图｜阳光新路优化效果评估
人机共进，信控智能
一是，绿波推送系统升级
为提升城市交通品质，充分发挥绿波道路的交通效能，为市民提供更好的出行体验，完成英雄山路、舜耕路2条道路的绿波推送系统的升级，由1.0版本升级为2.0版本。升级后，绿波推送系统显示的绿波速度由之前的实时“单一速度”变为动态“区间速度”，提升了交通语言的准确性。
单一速度
区间速度
图｜英雄山路绿波推送速度升级对比图
二是，夜间感应控制设置
为提高夜间道路通行效率，使配时能够适应交通流的变化，充分利用绿灯时间，完成49条道路476处路口的夜间感应控制调整，交通延误平均减小8%。
图｜夜间感应调试及现场运行情况跟踪
三是，互联网数据检测评估
利用互联网数据覆盖广、数据量大的特点对全市交通态势进行检测评估，评估内容包括单个路口的拥堵情况、配时失衡情况，干线的绿波协调情况等。本年度通过互联网数据评估调整128处单点路口、8条绿波协调干线。
图｜互联网数据检测评估图
四是，交通数据深度挖掘技术研究
通过数据处理算法的研究探索，深度挖掘交通数据在信号配时服务中的应用，以六类交通基本数据为基础，形成点、线、面三类十项交通预警分析，辅助时段划分、配时方案和协调方案的制定，开发数据图形化显示、分析功能，实现信号配时的动态管理。目前平台处于测试应用阶段，数据应用后配时精细化水平提升20%-30%，配时方案与交通流量更加契合，有效提升出行品质。
图｜微观交通数据深度研究汇报
技术推广，时空融合
一是，新增待行区二级诱导系统
为提高待行区利用率，减少二次停车的启动损失时间，从而降低启动延误，在英雄山六里山南路口、经十舜华路口新增待行区二级诱导屏，有效提升了路口通行效率。
图｜二七南路与英雄山路、经十路与舜华路二级诱导屏
图｜现场方案建设指导
图｜现场方案沟通
二是，新增同向可变车道控制
为提高车道利用率，深度挖掘空间资源，在经十舜华路口、凤凰新泺大街路口新增智能同向可变车道，提高了路口整体通行效率。
图｜经十舜华路口新增同向可变车道
图｜经十路舜华路现场方案讲解
三是，新增潮汐车道控制
受道路断面限制，无增设车道的空间资源，且经十舜耕路口信号配时已无优化空间，所以在经十舜耕南口新增一条限时潮汐车道，即：7:00-9:00 供由南向西左转车辆通行，有效降低了因左转拥堵造成的舜耕路沿线通行延误，从而提高了整条道路的通行能力。
图｜经十舜耕南口新增潮汐车道
复工复产，信号防控
一是，疫情期间策略调整
疫情期间，济南市积极响应国家号召，提倡市民进行居家隔离并减少非必需出行，城区道路的交通流量急剧下降，为降低不必要的交通延误、提高道路通行效率，将21条交通主干道高峰缓进快出控制策略调整为绿波协调控制；为避免大型路口出现空放产生绿灯损失，将158处路口通过降低信号控制周期、减少控制相位的方法来实现信号灯的快速切换；根据济南市信控点位较为密集的特点，结合路口的实际运行状况，将86处路口调整为黄闪控制。
二是，复工复产信号助力
企业复工启动，城市交通逐步复苏，信号控制研究室通过对城区干线道路流量的精细摸排，对信号配时做出精准调整。完成200余处重点路口的视频巡检、80条交通舆情问题现场落实处理、中心调整280处路口信号配时。将城区21条绿波道路速度进行上调，并更新绿波速度实时推送系统。复工期间优化调整新增拥堵点位、拥堵交叉口群共计98处路口，为城区交通的恢复，提供实时信号保障。
图｜应急值班保障
图｜绿波速度对比图
图｜复工复产配时巡查
三是，返校复学信号保障
学生开学期间，接送学生车辆导致学校周边交通流量急剧上涨，尤其是走读式学校流量增幅成为常态，针对这一现象，信号控制研究室结合往年数据对交通事态进行分析，提前做出信号调整。返校复学期间对其周边文化东路、经七路、民生大街等10条道路进行信号优化，涉及调整86处路口的信号配时。
图｜市区内部分走读式学校分布图
慢行街区，信号调流
8月7日开始泉城路（青龙桥至趵突泉北路）试行限时商业步行街，期间泉城路实行交通管制，周边道路交通结构发生变化，需要对周边路网信号配时做出调整。
经分析，变化的交通流主要分为过境车辆、驶入车辆、驶出车辆三大部分。结合现场跟踪调研情况，以外环控流、内环调流、中心节点保慢行为控制目标，对区域交通信号配时进行调整，调整涉及36处路口，累计调整配时186路口次。
图｜驶入、驶出流量转移分析图
图｜内环节点跟踪调查
右转保障，慢行控流
为贯彻落实预防道路交通事故“减量控大”工作要求，针对大车右转与行人、非机动车相互干扰问题，开展了“右转安全保障行动”，通过建设右转专用信号灯和设置行人早断相位两大措施，从时间上将其分离，保障右转车辆与行人、非机动车通行安全。完成了28条主干道286处路口的行人早断相位设置，2处路口的右转信号灯安装。
图｜行人早断相位设置部分干线
图｜行人早断相位现场调试及运行效果跟踪
图｜行人早断相位设置前后右转冲突示意图
技术进步，创新研发
一是，信号配时区域场景化控制。
信号配时区域场景化控制是通过综合分析道路条件、交通流特征和变化趋势，围绕商业集中区、区域联接道路、重要桥梁隧道、主干路关键路口等易拥堵重点区域，合理确定不同时期、不同时段信号控制原则和目标，量身定制针对该区域的整体控制策略。通过绿波协调控制、可靠小波协调控制、拥堵协调控制、控速协调控制、交叉口群协调控制等技术阵型的组合，制定符合不同交通需求的控制阵法，形成最适合的协调控制方案。
图｜二环南高架替代路线场景控制区位图
二是，信号策略可视化探索
信号策略可视化探索是通过交通信号可视化信号发布系统将交通信号控制策略在交叉口或路段中发布，已完成左转分流可视化控制系统、单放慢行警示系统的研发。
左转分流可视化控制系统是指，在某交通流量接近饱和的路口，通过车流量检测设备实时获取该路口左转交通流排队长度，当排队长度达到某一固定值时，通过上游路口或本路口分流可视化信息发布屏，提示左转车辆提前绕行或前方路口绕行的信号可视化控制系统。
图｜现场方案讨论
三是，可靠小波协调控制算法研究
可靠小波协调控制算法主要是通过分析居民出行规律，确定可靠小波协调子区，利用可靠小波算法求出最佳控制周期，确保协调率占协调相位绿灯时长的80%以上，由此获得稳定可靠的小波协调效果。
图｜可靠小波协调控制最佳周期求取
图｜可靠小波协调控制时距图
应对需求，常态保障
一是，高峰值班保障
高峰值班工作主要包括基础数据查询、关键路口跟踪巡检、问题点位主动发现巡查、临时任务备勤等。
通过值班跟踪巡检1258处路口，主动发现核查问题路口450路口次，每日完成信号机在线情况、对时情况、地磁在线情况查询。
高峰值班
值班记录
图｜高峰值班、数据巡查
二是，交通民生需求
民生需求主要通过12345市民热线、济南交警微博、微信公众号等途径对信号配时提出自身的诉求，接到诉求件后工程师第一时间进行现场调研落实具体情况，根据实际情况对信号配时做出调整，优化完成后给予当事人调整情况的回复。通过市民需求优化调整信号配时1256件诉求件。
三是，节假日信号调控
为确保节假日期间道路通畅、创造良好节日气氛、保障交通出行安全，根据往年的流量变化规律、互联网数据以及地磁、电警的流量数据，对火车站、汽车站等交通枢纽，大明湖景区、泉城路、花园路等商业街附近以及进出济南市的交通主干道、上下高速节点路口的配时进行优化调整。不同交通环境采取不同的控制模式，有针对性的进行信号配时优化。节假日调整共涉及经十路、旅游路、解放路等28条道路297处路口。
一、常态优化，提升路口运行效能
根据路口交通特征及合理诉求制定科学信号配时方案，通过规范分配通行权、优化绿信比分配、精细化划分路口控制时段等手段，提升交通需求与时间供给的匹配度，减少空放、排队不均衡等现象，向管理要效率。
二、动态巡检，保障交通平稳运行
通过路口管控策略优化与临时疏解相结合，实现路口常态交通问题与突发交通问题协同治理，在稳步提升路口安全、秩序、效率的同时，有效降低突发交通问题影响，实现交通高效平稳运行。
三、重点攻坚，驱动交通提质增效
结合济南城市道路交通特点，因地制宜的开展宏、中观管控策略研究。针对典型路段、路口，通过全面的问题分析与趋势把握，以信号为核心提出时空一体的综合改善策略和方案，深入挖掘时空资源。
四、科技支撑，提升管控智能化水平
利用多元数据采集、分析，交通仿真，车路协同或车联网等先进技术，进一步深度研发方案选择式、方案生成式、感应式绿波、绿波推送系统等的自适应控制技术，促进我市信号管控向标准化、智能化迈进，成为行业先进示范，引导技术发展。
五、策略共享，探索信号策略可视化
信号策略可视化展示的探索旨在将交通信号配时服务于民、共享于民，通过交通信号可视化信号发布系统将交通信号控制策略在交叉口或路段中发布，让市民清楚了解信号控制策略和管控目标，有利于交通信号配时优化工作的开展，同时方便市民出行路线的选择。
六、深度优化，开展信号区域调控
信号配时区域深度调控的开展旨在提升我市交通信号配时精细化、定制化交通信号管理水平，根据交通流特性对我市城区进行区域优化，通过不同的控制阵型组合形成区域控制阵法，制定区域定制化控制方案，提升整体通行效率。
七、创新应用，推进信号主导一体化
信号主导的时空一体化应用的推进旨在更深层次的挖掘道路交通时空资源，打通道路交通瓶颈点，提升道路通行能力，缓解城市交通拥堵。
八、规范指导，编制信号控制导则
交通信号控制导则的制定旨在贯彻全市交通一体化发展理念，推动交通管理的科学发展，指导交通信号配时策略制定和交通信号控制系统建设，提高城市交通信号控制专业化、精细化、智能化水平。
九、舆情引导，强化社会认同感
在投诉问题及时响应的同时积极主动策划宣传，营造良好的舆论氛围，提高社会对信号配时工作的参与度、认知度和认同感。
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