济南交警：最强交通大脑为城市交通疏堵保畅

济南市公安局交警支队支队长曹凤阳带队参观信号控制实验室。科学的信号配时保障人和机动车和谐通行。潮汐车道等一系列措施打通交通堵点。
　　当济南机动车总保有量突破200万辆大关时，似乎拥堵加剧之势不可避免。然而，济南的实际路况却反其道而行之，拥堵指数不断下降，治堵成效逐步显现。数据的背后，是市民对济南交通出行状况改善和治堵举措持续推进的切身感受。
　　除了得益于“高快一体”路网逐步完善、一条条“断头路”以前所未有的速度快速打通、史上“最严停车令”出台，济南交警在国内城市中率先推出智慧信号灯、智慧诱导屏、潮汐“拉链车”等一系列举措，为道路交通管理插上了大数据加人工智能的科技“翅膀”。以“智慧交通”为着力点提升城市管理精细化水平在不断探索中持续发力，推出“十大信号智能调优行动”，通过一次次实施“小改造、大畅通”的道路交通优化，为每一个路口设计最优通行的个性化方案，最大限度促进了城市路网的提能增效。信号优化配时 为交通参与者“争分夺秒”
　　路口是交通拥堵的痛点，也是济南交警治堵的切入点
　　“交通因路口而堵，也因路口而畅通。”济南交警支队交通处信号控制研究室主任赵景春的这句话，点出了智能信号控制在交通系统中的关键作用。
　　济南交警秉承一贯的首创精神，立足济南的交通特点，研发了“方案选择式自适应信号控制”和“方案生成式自适应信号控制”。“自适应控制推广行动”正是“十大信号智能调优行动”之一，目的在于提高路口路段的通行能力，实施后车辆行车时间预计平均下降10%-15%。
　　随着济南交警完成了凤凰路（舜太北路至世纪大道）的“方案生成式自适应控制”优化调整，行程时间下降22.3%、停车次数下降24.4%、平均速度提高11.0%、延误时间下降26.4%……优化前后效果从信号实时监测评估平台的这组数据中一目了然。“32条道路主干线和486个路口都实现了自适应控制，下一步要在全市推广和应用。”赵景春介绍，信号自适应并不是新技术，但是真正用到实际产生效果却很难。“在美国自适应信号灯的控制率只有3%，德国也才2%，日本也只有6%。”
　　济南交警打造的信号科技应用系统研发了5个平台模块，包括交通信号实时监测评估平台、信号智能管控平台、宏观交通控制仿真模块、微观交通控制仿真模块、交通信号智能运维平台。交通信号实时监测评估平台基于滴滴大数据，可以对全城路口状态自动扫描、多维效果评价、实时自动预警，从浮动车数据的角度进行信号控制实时监测和效果评价，能够快速发现信号配时存在的问题，提供路口延误时间、停车次数、排队长度、失衡指数等指标，用以判断单点信号的合理性。可以说，正是这一平台，让信号灯能“看见”各个方向路面交通的状况，根据流量情况适时自动调取与之相匹配的信号控制方案，“随机应变”。此外，济南交警自主研发的“智慧感光信号灯”，可以根据外界光线强度自动改变亮度，并能感应雾霾天，在雾霾天亮度自动变强。目前已运用到千佛山南路，下一步将在全市进行推广。
　　利用交通信号实时监测评估平台开展的“针对性的信号优化行动”，充分发挥互联网数据的全覆盖实时性的特点，对监测到的信号配时存在的问题有针对性地进行优化整治，从而提高路口路段的通行能力，开展“信号空放整治行动”“信号失衡消除行动”“信号溢流歼灭行动”等行动。目前，完成了二环西二环南路口、二环西104路口、经四纬一路口、济微路华联门口路口等77处单点信号配时优化。
     以顺河西街与馆驿街路口为例，信号实时监测评估平台发现顺河西街与馆驿街路口存在溢流，经现场调查，该路口主要问题与信号实时监测评估平台反映情况基本吻合，主要是西向东远灯清空时间不足，导致西口放行结束时西向东车辆滞留在路口内，严重影响北口车辆通行。结合现场情况，对该路口信号配时进行调整。压缩南北5秒空放时间、西口进灯3秒时间，增加西口远灯8秒清空时间，调整后溢流问题得到解决。

 “绿波”背后的智慧 一路畅通还要安全到底
　　经过旅游路、英雄山路、舜耕路等路段的市民会发现，路口信号灯旁多了面写有“绿波速度”的电子屏幕。也就是说，按照上面指示的速度行车，理论上在这个路段内就能一路绿灯。
　　“以前的绿波速度为时速45-48公里，济南道路全面提速后，现在能达到时速60公里左右。”赵景春说，旅游路中段是我市首个使用绿波速度实时推送系统的路段，通过这一路段7个信号灯时几乎不需要停车。
　　随着“绿波速度实时推送系统”的推广，济南借鉴国外先进技术，开展“绿波共享行动”，研发“绿波速度实时推送系统”+“感应绿波控制”。目前完成了62处路口的“感应绿波控制”调试和22处路口的“绿波速度实时推送系统”建设，调试完成后道路通行效率平均提升11.6%。
　　在英雄山路上首次亮相的“感应绿波控制”，将可靠绿波控制技术应用在感应协调控制中。“该路段沿线存在多处居民区、学校、商场、公园、医院等大型交通吸引点，必须采用绿波协调控制以保干线畅通，同时也要考虑交通环境复杂带来的交通流大幅无规律波动现象。在保证不破坏原来绿波可靠性的基础上，由检测器对交叉口各个相位流量进行检测，当非绿波相位存在绿灯空放时，在保证非绿波相位最小绿的前提下将空放时间自动分配给绿波相位，提高绿波带宽及可靠性。”据介绍，“感应绿波控制”调试完成后，高德交通信息发布平台发布的平均拥堵指数下降了6.4%。英雄山路也成为首条同时采用“感应绿波控制”和“绿波速度实时推送系统”两项创新技术的道路。

绿波改变的是路口之间绿灯的间隔时间，而不是单纯地将绿灯时间延长。实现这一效果，就要求对信号灯之间的关系精确控制。“我们现在每一个普通信号灯大概有11套备选的方案，如果是比较复杂的路口，备选方案还会更多。”目前我市在英雄山路北段、舜耕路、二环东路、经十路、经十东路、龙奥片区等12条道路98个路口投入使用，车辆的停车次数平均减少了2.8次，行程时间平均减少18.6%。
　　夜间行车时，路上车流量很小，却常常一路碰到红灯，难道绿波带在夜间就失效了吗？其实，这是系统正通过安全绿波来引导驾驶员控制车速。“全天无间断安全守护，是济南交警的责任。”赵景春说，夜间道路上车流量明显减少，机动车的速度往往较快，但夜间行车视线差易造成交通事故。为了保障夜间行人的出行安全，济南交警开展了“零点安全绿波行动”，对零点之后至凌晨5点时段的信号配时进行调整，构建安全绿波。“采用了小周期安全绿波控制模式，驾驶员若以较低的速度行驶，就可以享受一路绿波；若速度较快，则会连续遇到红灯，目标是调整后各道路平均速度降低10%-20%。”
　　绿波带的建设以经十路和旅游路为中心向城区其他范围辐射，目前已覆盖48条路、525个路口，下一步将向绿波网、绿波城扩展。目前在解放路、和平路、山大路、文化路4条道路组成的区域，以及泉城路、明湖路等12条道路组成的护城河片区，共67个路口调试运行网格化绿波带，调试后停车次数平均减少了2.7次，行程时间平均减少19.8%。在龙奥片区10个路口的环形绿波也开始了调试工作。调试后，这些区域的平峰行程时间平均减少15.6%，停车次数平均减少2.6次，高峰行程时间平均减少13.8%。
      打通瓶颈和谐保通行 行人信号灯提前15秒变红灯
　　信号配时就是给不同方向的车流、行人分配通行的时间，信号配时的长短就是交通参与者交通利益的分配。每一个交通参与者都想获得更多的通行时间，但实际上是不可能的。随着机动车礼让斑马线成了济南城市的一张新名片，右转弯车辆因避让行人迟迟不能通过，成为新的拥堵点。
　　对于这样的路口，信号控制研究室的民警们连续进行实地勘查，每天清晨抵达相关路口，计数每一次右转的过车量、让行时间、行人通过时间、压车数量等。半个月后，采用行人信号相位提前15秒变红灯的“右转缓堵信号控制模式”被提了出来。
　　以历山路文化路路口为例，南北方向信号灯绿灯时长在平峰期是78秒、高峰期93秒，通过现场调研发现，行人、非机动车大约20-30秒就能通过路口，因此将行人信号灯提前15秒变红灯，这样给右转车辆留出了通行时间。右转车辆从高峰期压车长达七八十米，现在缩短到了三四十米，平峰期已经基本没有了压车现象。
　　相信很多驾驶员在等信号灯时都有体会，另一方向路上没有机动车，但信号灯的绿灯依然固执地亮着。而这，正是为了保障行人通过路口的时间。根据测算，一个成年人1秒钟的步幅长度一般在1.2米左右，绿灯亮起的时间，正是行人通过路口的“底线”。从容而安全地过路口，是济南交警对他们的尊重，彰显这座城市应有的温度。“传统自动化配时只考虑机动车，机动车流量增加配时就随之增加，没有考虑行人和非机动车的利益，对行人和非机动车有失公平。”为此，济南交警牵头开展了“全样本检测自动化信号配时”的研发工作，在流量计算过程中将行人、非机动车、机动车三者流量折算为同一当量，最后通过先进的算法对信号配时进行自动优化。

据悉，近日将就研发成果在玉兴路与玉函小区南路交叉口进行测试。除了“右转缓堵信号控制模式”外，济南交警针对市区堵点、乱点、安全隐患点等对整体道路通行效率影响大的路口，利用“逆向可变”“二级诱导”“借内侧公交车道左转信号控制”等创新技术开展“瓶颈点信号提升行动”，通过提高瓶颈点的通行能力达到提高整个路段整个区域的通行能力。目前，已完成经十东路凤鸣路路口等29处瓶颈点信号配时优化，调试后瓶颈点问题均得到解决。塑造智慧交通未来信号控制与交通仿真实时无缝对接现在，在济南开车出行，市民已能明显感觉到长时间“一动不动”的拥堵变少了，路畅通了许多。“高峰期堵而不死，平峰期畅通，是智能信号控制要实现的目标。”赵景春介绍，济南的动态交通不那么堵了，背后是各种智能平台实现了交通信号配时智能化和区域信号多点联动自适应。交通信号智能控制中心实现了对济南市所有交通路口实时监控，配时方案的实时优化，优化方案的仿真验证，优化方案的实时远程下发运行及运行后的跟踪评估，形成信号智能控制完整的闭环。赵景春在屏幕上调出了互联网大数据实施监控的所有信号灯路口通行情况，在出现拥堵的路口自动显示红色报警点。而在利用交警内部地磁、电子卡扣数据等显示的信号配时系统，系统中能自动发现配时失衡路口。“不仅能发现哪个路口存在问题，还能对配时提出优化建议。”赵景春指着屏幕上提示的一个信号失衡路口——历山路解放路路口，点开后，系统自动标红了7：40至8：30、9：05至9：20、9：50至10：10三个时间段，显示信号配时失衡，同时还给出了建议方案，比如7：40至8：30，需减少方案中相位六的绿灯时间，增加相位五的绿灯时间。
　　这个建议是否可行呢？交通方案调整可以在微观交通控制仿真模块进行评估。“我们要先进行内部的审核和评测优化方案。在线的交通仿真平台，能够第一时间对方案进行评测对比，验证方案是否最优，如果可行则实施。”赵景春说，目前，已经搭建了济南市主要交通走廊以及100处路口的微观交通仿真模型。例如，旅游路的信号优化方案仿真评测前后对方案进行了4次评价，实施后的效果和仿真结果高度一致。
　　仿真模块不仅能从信号实时监测评估平台进行实时模拟，还能从济南交通信号智能管控平台实时调取数据。两个平台的无缝衔接可以对配时方案进行优化，并直接评估，显示出新方案的停车次数和车辆延误等情况。这样与优化前的数据对比，停车次数和车辆延误是否减少了，大数据分析评估结果非常客观。“方案下发到路口到底行不行，我们还会进行跟踪评估。在平台里保留了所有时段的指标数据，可以根据需要选择后直接对比曲线图。”赵景春说，方案优化不仅能评估单个路口，还能对相邻路口甚至一个区域的路口进行统一评估。
　　目前，用仿真实时地对配时方案进行评测，再进行远程的调控实施，在全国属首例，极大提高了方案的可实施性，减少了工程上的重复建设成本，为交通管理的科学决策提供了有力的支撑。