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一条路引发的交通管理变革 | 探秘济南“经十路”

2018-06-23 简(jian)为科(ke)技

  几乎(hu)每座城市(shi)都有(you)一条(tiao)深深刻有(you)城市(shi)烙印的主干路。

  38公里(li)长的“神州第一街”——长安街;上海商业象(xiang)征的南(nan)京路;因电子(zi)元件批发(fa)、电脑散件整机零售和(he)商品零售而名,中国(guo)零售额最高的电子(zi)商业街——深圳华(hua)强(qiang)路。

  在济南,也有这样一条见(jian)证了(le)城(cheng)市发(fa)展变迁,见(jian)证城(cheng)市交通管理历史沉淀和不断(duan)创新(xin)的(de)主干路(lu)——经十路(lu)。

  经(jing)十路,全程长90公里,全国最长的城(cheng)市干道(dao),双向十车道(dao),横贯(guan)济南(nan)东西(xi),成(cheng)为市区(qu)的通衢大道(dao),于2004年(nian)9月全线通车。

  经十路(lu)全路(lu)段分(fen)(fen)为经十东路(lu)、经十路(lu)和经十西路(lu)三部分(fen)(fen)。在经十路(lu)(邢村立交(jiao)(jiao)桥(qiao)至担山屯立交(jiao)(jiao)桥(qiao))段共39个路(lu)口,相(xiang)交(jiao)(jiao)43条道路(lu)。

  一条(tiao)东西方向的道路(lu)为(wei)(wei)什么(me)会被(bei)称为(wei)(wei)“经”, 实际上济南的道路(lu)很多都以经纬命名,但(dan)和地理(li)上的经纬方向恰恰相反(fan)。

  对于济南(nan)(nan)(nan)道路(lu)以经(jing)纬(wei)命名,济南(nan)(nan)(nan)市志上早有记载。1904 年,清政府勘定西关外一区域作为济南(nan)(nan)(nan)商(shang)埠。当时(shi)的商(shang)埠区境界东(dong)西长约五里,南(nan)(nan)(nan)北则不到三里。而在当时(shi),济南(nan)(nan)(nan)纺织业较为兴盛,根(gen)据古(gu)时(shi)织物“长者(zhe)为经(jing)、短者(zhe)为纬(wei)”的称说,就命名商(shang)埠区内的东(dong)西方向(xiang)道路(lu)为“经(jing)”,从北 “经(jing)一路(lu)”向(xiang)南(nan)(nan)(nan)依(yi)次(ci)(ci)排(pai)列;把南(nan)(nan)(nan)北方向(xiang)的道 路(lu)命名为“纬(wei)”, 从东(dong) “纬(wei)一路(lu)”依(yi)次(ci)(ci)向(xiang)西排(pai)列。 

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  经十路作为(wei)济南市(shi)东西方向的交(jiao)通(tong)干线(xian),济南交(jiao)通(tong)管理工作中(zhong)众多的治堵交(jiao)通(tong)组织(zhi)、交(jiao)通(tong)信号优化控制策略实施和交(jiao)通(tong)科(ke)技应(ying)用(yong)都由此(ci)而起,试点示范最终推(tui)广全(quan)市(shi)。

  济南交通信号控制系统发展史

  济南(nan)交(jiao)通(tong)信号控(kong)制(zhi)发展历史最早要追溯(su)到(dao)1956年(nian),至今(jin)的60多年(nian)时间(jian)里有四个重要时间(jian)节点。

  1956年,济南采购了11台单点信号(hao)机,仅2个相位(wei),功能非常单一(yi)。

  41年(nian)之后(hou)的(de)(de)1997年(nian),随着(zhe)机(ji)动车保有(you)量的(de)(de)增加,2个相(xiang)位的(de)(de)单点信(xin)号(hao)(hao)机(ji)已(yi)经(jing)无(wu)法(fa)满足(zu)交通管理需求。经(jing)过论证,济南引进了56台(tai)(tai)信(xin)号(hao)(hao)机(ji)的(de)(de)美(mei)国奥德斯(si)公司信(xin)号(hao)(hao)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong),该(gai)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong)在当时(shi)属于比较(jiao)先进的(de)(de)信(xin)号(hao)(hao)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong),具(ju)有(you)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong)的(de)(de)后(hou)台(tai)(tai)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)中心,具(ju)有(you)8个相(xiang)位。该(gai)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong)采用当时(shi)国际上较(jiao)为先进的(de)(de)视(shi)频检(jian)测(ce)系(xi)(xi)(xi)统(tong)(tong),可以(yi)实现绿波协调控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)。

  信号灯也有了(le)相位上的(de)变化,左转信号正式亮相。大纬二路(lu)作为济(ji)南主干道的(de)“老(lao)大哥”,当(dang)仁不(bu)让地(di)尝了(le)鲜,“线控”让整条道路(lu)的(de)通行(xing)效率得(de)到了(le)提升。

  引进奥德(de)斯(si)信号控制系统之后,济南(nan)开始使用线圈进行交通流量采集。

  2003年,济南从经十路(lu)开始进(jin)行大规模道(dao)路(lu)建(jian)设,交通信号(hao)设施也同步建(jian)设。于是(shi)引进(jin)了台(tai)湾京翔(xiang)信号(hao)机(ji)(易华录(lu)于2012年出(chu)资2240万成立(li)“天(tian)津京翔(xiang)”,并购台(tai)湾京翔(xiang)),主要特点是(shi)具备更灵活的信号(hao)灯(deng)调配功能,实现了信号(hao)灯(deng)相位上的“自(zi)由组合”。

  这(zhei)一(yi)系(xi)统首(shou)先被应(ying)用在了大改造中的经十路(lu),为(wei)经十路(lu)的华(hua)丽(li)蜕变(bian)配上了“华(hua)服(fu)”。

  直到(dao)2012年(nian),期间(jian)济南没有更(geng)换过信(xin)号控制系(xi)统(tong),但原有的系(xi)统(tong)已无法(fa)满足(zu)日益(yi)复杂(za)的道(dao)路交通环(huan)境。

  鉴于当时(shi)的京翔(xiang)信号机并没有自(zi)(zi)适应(ying)控制功能,济南(nan)交警(jing)再(zai)次做出新选择(ze)。通过对国内(nei)信号厂商产品的技术PK,济南(nan)交警(jing)最(zui)终选择(ze)了海信网络科(ke)技的信号机与控制系统(tong),从经十路开(kai)始测试自(zi)(zi)适应(ying)控制、瓶颈控制等(deng)功能,逐渐(jian)拓展到全市其(qi)他区域。

  1997-2012年间,济南(nan)的交通(tong)采(cai)集(ji)手(shou)段主要(yao)是使用线圈(quan),线圈(quan)的稳定性较强,但后期维护也存(cun)在(zai)一些弊端。

  经过多(duo)种交通采集方式的比(bi)较(jiao),济(ji)南(nan)于2013年开始(shi)选(xuan)用地(di)磁进行流量采集,配(pei)合信号控制系统使用。而(er)地(di)磁检测(ce)器首(shou)次在济(ji)南(nan)安装,选(xuan)择了经十(shi)路(lu)从经十(shi)西路(lu)到经十(shi)东路(lu)大约40个路(lu)口和西客站(zhan)片区的30多(duo)个路(lu)口。

  经十路再次见证济南交通科(ke)技发展。

  在1997年至2012年的15年左右时间段(duan)内,济(ji)南(nan)(nan)(nan)的信号配时基(ji)本(ben)是固定配时方(fang)案(an)。济(ji)南(nan)(nan)(nan)从(cong)2012年开始(shi)强调自适应控(kong)制功能,并(bing)更新了大批的海信网络(luo)科技信号控(kong)制机,安装了地磁检测(ce)器,济(ji)南(nan)(nan)(nan)信号优化控(kong)制工作逐步过渡(du)到(dao)自适应控(kong)制阶段(duan)。

  2017年(nian),互(hu)联网企业(ye)纷纷布局(ju)智能交通。济南成为了“第一座吃螃(pang)蟹的城市(shi)”,成为滴滴进(jin)军互(hu)联网+信号的第一座城市(shi)。

  2017年3月开始,济南交警(jing)与滴(di)(di)滴(di)(di)出行(xing)合(he)作,在经十路的(de)山大路到舜耕(geng)路的(de)六(liu)个(ge)路口,试行(xing)基于融(rong)合(he)了滴(di)(di)滴(di)(di)平台浮(fu)动车轨迹(ji),以及济南交警(jing)卡口、地磁等多元数据(ju)的(de)互(hu)联网+信号,就此吹响互(hu)联网进军传(chuan)统智能交通领域的(de)号角。

  济南交通数(shu)据采集方(fang)式(shi)开(kai)始丰(feng)富。

  赛文了解,下一步济南还将试点采集路口(kou)的(de)自行(xing)车和(he)行(xing)人流量,结(jie)合机动(dong)车流量来进行(xing)数(shu)据(ju)融合,通行(xing)当量折算,在信号配(pei)时(shi)时(shi)考虑非机动(dong)车的(de)路口(kou)通行(xing)安全与效(xiao)率。

  到目前为止,济(ji)南中(zhong)(zhong)心城区共建设有1000台信号机(ji),其中(zhong)(zhong)海信网络(luo)科(ke)技共597台,易华录397台,除(chu)此之外还(hai)有36台单(dan)点信号机(ji)。

  “经十路”见(jian)证了过去60多年济南交通管(guan)理工作的创新(xin)和实践(jian)。

  2012年(nian),是济(ji)南(nan)交通管理方式创(chuang)新的转(zhuan)折之年(nian)。众(zhong)多当下(xia)非常具有(you)实战(zhan)意义的交通组织、交通控(kong)制(zhi)策略都自2012年(nian)开(kai)始。

  逆向可变车道信号控制系统

  当下(xia)城市(shi)交通管(guan)理精细(xi)化工作中,非常多见的(de)一种路口(kou)交通组织方(fang)式始(shi)于济南。

  2012年,济南研发了逆向可变车道信号控制系统,分别在环山(shan)路(lu)口、历山(shan)路(lu)口、经(jing)十(shi)路(lu)舜耕路(lu)口和经(jing)十(shi)纬(wei)一路(lu)等5个路(lu)口进行了示范建设。

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  在路口进口道(dao)(dao)中间隔(ge)离带外侧(ce)车(che)道(dao)(dao)施划出(chu)一条逆向(xiang)可变车(che)道(dao)(dao),并(bing)且在逆向(xiang)可变车(che)道(dao)(dao)的(de)(de)进口处(chu)增设(she)专(zhuan)用的(de)(de)信号灯、诱(you)导标志,通过对逆向(xiang)可变车(che)道(dao)(dao)信号灯及左转(zhuan)信号灯的(de)(de)联(lian)动控制(zhi),控制(zhi)进入逆向(xiang)可变车(che)道(dao)(dao)的(de)(de)车(che)流。

  目前济南全市共有(you)21个路口(kou)38条(tiao)车道(dao)(dao)建设了逆向可变车道(dao)(dao)。

  信号控制“二级诱导”控制系统

  人、车(che)、路(lu)矛盾日益突出(chu),城市路(lu)网(wang)交织关(guan)键(jian)节点的问题更为严重。

  2012年,济(ji)南交(jiao)警针对(dui)城(cheng)市节点交(jiao)通特性(xing)进行了(le)分(fen)析研究,深度挖掘了(le)其时空资源(yuan)并(bing)(bing)与(yu)(yu)自(zi)适(shi)应信号(hao)控(kong)制系(xi)(xi)统结合(he),建设了(le)特色的智(zhi)能管(guan)控(kong)系(xi)(xi)统——信号(hao)控(kong)制“二级诱导”控(kong)制系(xi)(xi)统。从经十路(lu)(lu)与(yu)(yu)舜(shun)耕路(lu)(lu)路(lu)(lu)口试点并(bing)(bing)逐步推广。

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  其原理(li)是诱(you)导(dao)屏与信号控制联动。通过诱(you)导(dao)屏实时显示(shi)的提示(shi)语来调度(du)直行或左转车辆进入(ru)等待区,以(yi)此减(jian)少启(qi)动损失。

  目前已在济南(nan)市15处交叉口进(jin)行推广应用。

  智能可变车道

  沿(yan)经(jing)十路(lu)(lu)(lu)从东向西行至(zhi)阳光(guang)新(xin)(xin)路(lu)(lu)(lu)路(lu)(lu)(lu)口直行和左转车流量(liang)较大,交警(jing)部门拟通过(guo)适(shi)时调(diao)整左转与直行车道。于是,2013年济南首条智能(neng)可变车道在经(jing)十路(lu)(lu)(lu)阳光(guang)新(xin)(xin)路(lu)(lu)(lu)路(lu)(lu)(lu)口试(shi)运(yun)行。

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  通过地磁检测器,检测直(zhi)行车(che)辆(liang)和左(zuo)转弯车(che)辆(liang)的排队长度,根据车(che)辆(liang)的多少自(zi)动改(gai)变车(che)道功能,如(ru)果直(zhi)行车(che)辆(liang)多,则(ze)车(che)道自(zi)动变为(wei)直(zhi)行车(che)道,如(ru)果左(zuo)转弯车(che)辆(liang)多,则(ze)车(che)道自(zi)动变为(wei)左(zuo)转车(che)道。

  目前济(ji)南全市共有5个路(lu)口(kou)建设了智能(neng)可(ke)变车道。

  会思考的信号灯

  2012年(nian),济南研发了顺河高架南下桥口(kou)“会思考”的信号灯,首次实现了智(zhi)能信号控(kong)制。

  “考(kao)虑到高(gao)架桥(qiao)下(xia)桥(qiao)车辆和(he)桥(qiao)下(xia)辅路车辆都(dou)存在左(zuo)转、右转问题,经(jing)常会因交(jiao)织(zhi)而造成拥堵,因此我(wo)们新设(she)的信号灯是(shi)"会思考(kao)的"。

  当四个(ge)(ge)断面(mian)(mian)(mian)的检测(ce)(ce)器(qi)都没有检测(ce)(ce)到排(pai)队(dui)时(shi),下(xia)(xia)桥口信号(hao)灯和(he)(he)辅道信号(hao)灯常绿;当第一个(ge)(ge)断面(mian)(mian)(mian)检测(ce)(ce)到排(pai)队(dui)时(shi),启动(dong)(dong)(dong)下(xia)(xia)桥口和(he)(he)辅道交(jiao)替(ti)放行;当第二(er)个(ge)(ge)断面(mian)(mian)(mian)检测(ce)(ce)到排(pai)队(dui)时(shi),启动(dong)(dong)(dong)下(xia)(xia)桥信号(hao)灯绿灯时(shi)间(jian)延长(zhang)(zhang)(zhang)的控制方式(shi)(shi);当第三个(ge)(ge)断面(mian)(mian)(mian)检测(ce)(ce)到排(pai)队(dui)时(shi),启动(dong)(dong)(dong)辅道信号(hao)灯绿灯时(shi)间(jian)延长(zhang)(zhang)(zhang)的控制方式(shi)(shi);当第二(er)个(ge)(ge)断面(mian)(mian)(mian)和(he)(he)第三个(ge)(ge)断面(mian)(mian)(mian)都检测(ce)(ce)到排(pai)队(dui)时(shi),启动(dong)(dong)(dong)交(jiao)替(ti)周(zhou)期加(jia)长(zhang)(zhang)(zhang)的控制方式(shi)(shi);当第四个(ge)(ge)断面(mian)(mian)(mian)检测(ce)(ce)到排(pai)队(dui)时(shi),说明交(jiao)织(zhi)区被车辆占有,这时(shi)下(xia)(xia)桥口信号(hao)灯和(he)(he)辅道信号(hao)灯全红,给交(jiao)织(zhi)区的车辆一个(ge)(ge)清空时(shi)间(jian)。

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  目前济南市共(gong)有30个路(lu)口安装(zhuang)了这种会“思考 ”的信号灯。

  集装箱移动式隧道自适应控制系统  

  开(kai)元隧(sui)道位于济南(nan)市旅游(you)路和二环东路交叉口(kou)西侧(ce)的(de)平顶山下,全(quan)(quan)长(zhang)(zhang)1450米,是(shi)济南(nan)市第一座市政隧(sui)道,也(ye)是(shi)济南(nan)市区内(nei)最长(zhang)(zhang)的(de)隧(sui)道,同时也(ye)是(shi)贯穿东西主(zhu)通道之(zhi)一。为了(le)确保隧(sui)道内(nei)行车安(an)全(quan)(quan),济南(nan)交警于2013年研发了(le)“集(ji)装箱移动式(shi)(shi)”智(zhi)能信号(hao)控制系统,2015年开(kai)始正式(shi)(shi)使用(yong)。

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  该系统利(li)用信号灯的调(diao)流作用,通过隧(sui)(sui)道(dao)(dao)内(nei)埋设地磁检测器,来检测隧(sui)(sui)道(dao)(dao)内(nei)车辆(liang)排(pai)队长度及进出(chu)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)的车流量,根据排(pai)队长度触发(fa)信号控(kong)制方案,实现相邻信号灯路(lu)口间的联动(dong)控(kong)制,实现对(dui)进出(chu)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)车流量的精确调(diao)控(kong),使进出(chu)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)的车流像“集(ji)装箱”移(yi)动(dong)一(yi)样“一(yi)箱箱”等(deng)量放行(xing)(xing),保(bao)证了隧(sui)(sui)道(dao)(dao)内(nei)排(pai)队的尾(wei)车在一(yi)个(ge)信号周期内(nei)行(xing)(xing)驶到(dao)隧(sui)(sui)道(dao)(dao)口处。

  同时该(gai)系(xi)统(tong)还有(you)(you)事(shi)件(jian)(jian)检(jian)测功(gong)能,隧(sui)(sui)道(dao)内一旦发生(sheng)交(jiao)通(tong)事(shi)故(gu)等意外事(shi)件(jian)(jian),隧(sui)(sui)道(dao)口处的信号灯就(jiu)会变(bian)红灯禁(jin)止车辆进入隧(sui)(sui)道(dao)目(mu)前全(quan)市共有(you)(you)近8条隧(sui)(sui)道(dao)实现了集装箱移动(dong)式隧(sui)(sui)道(dao)自适应控制系(xi)统(tong)。

  方案选择性自适应控制

  2017年,济(ji)南交(jiao)警联(lian)合创飞客团队、海(hai)信网(wang)络科技通(tong)过(guo)精(jing)细化(hua)配时构建信号(hao)配时方(fang)案库(ku),研发方(fang)案选(xuan)择式(shi)自适应(ying)信号(hao)控制系统(tong)(tong)。该系统(tong)(tong)已(yi)经(jing)在在英雄山路北段(六里山南路北行人过(guo)街至经(jing)十一路)上从(cong)周(zhou)一至周(zhou)天平峰各时段运行。

  其原理是首(shou)先通过调取卡(ka)口、地磁(ci)等多(duo)元数(shu)(shu)据(ju),利用流(liu)量聚类(lei)和流(liu)向聚类(lei)等数(shu)(shu)据(ju)挖(wa)掘技(ji)术(shu),对多(duo)元融合数(shu)(shu)据(ju)进行数(shu)(shu)据(ju)分析(xi),通过精细化(hua)配(pei)时,构建信号配(pei)时方(fang)案库(ku)。

  其次,分析历史交(jiao)通(tong)流数据,研究制(zhi)定不(bu)同方案(an)调取的(de)触(chu)发机制(zhi),根据交(jiao)通(tong)流状况,实(shi)时调整(zheng)信号配时方案(an),实(shi)现交(jiao)通(tong)信号控制(zhi)的(de)最优化。

  该控制方(fang)(fang)式的(de)使用(yong)中,方(fang)(fang)案(an)(an)的(de)适用(yong)性很关键,由于交通流实(shi)时变化,方(fang)(fang)案(an)(an)库(ku)也无法满足长期需求(qiu),因此(ci)需要(yao)定(ding)期不断的(de)优化方(fang)(fang)案(an)(an)库(ku)。

  目前(qian)济南已经有10多条(tiao)交通主干(gan)线都实行(xing)了方案选择式自适应控制(zhi),下一步还要大(da)力推广。

  可靠绿波协调控制

  平峰可(ke)靠性绿波(bo)的应用,是(shi)相对传统(tong)绿波(bo)来说的,也是(shi)济(ji)南结(jie)合信号控制实践总结(jie)出来的一个概念,于(yu)2017年研(yan)发运行。

  可靠性(xing)绿波(bo)(bo)应(ying)用(yong)增加了绿波(bo)(bo)带(dai)(dai)稳定性(xing),使跑出(chu)绿波(bo)(bo)带(dai)(dai)的(de)车(che)辆(liang)仅停(ting)车(che)一次(ci)仍(reng)可重新进(jin)入绿波(bo)(bo)带(dai)(dai)。

  具体原理为:选择(ze)合适(shi)的(de)设(she)计停车点,合理预留每个(ge)路(lu)口协调部分前后的(de)绿(lv)灯时(shi)间,充分考虑每一(yi)个(ge)交叉口的(de)绿(lv)灯前一(yi)部分的(de)协调效果,打造更加稳定可靠(kao)的(de)绿(lv)波路(lu)段。

  目前全市要求安装(zhuang)4条可靠(kao)性绿(lv)波(bo)协调控制道路。

  感应式绿波

  感应(ying)式控制(zhi)在单点优化中有成熟的应(ying)用(yong),但在协(xie)调控制(zhi)中应(ying)用(yong)效果不明显。基于(yu)此(ci),2017年(nian)底(di),济南首次将可靠(kao)绿波控制(zhi)技术应(ying)用(yong)在感应(ying)协(xie)调控制(zhi)中,并在英(ying)雄(xiong)山路上进行了验证。 

  感(gan)应绿(lv)波适合于交(jiao)通流(liu)变化规律性不强(qiang)的干线道路。首先是(shi)制定精(jing)细化协调(diao)基础方案(an)库(ku),其(qi)次根据绿(lv)波可靠(kao)性理论选(xuan)择感(gan)应点(dian)和感(gan)应方式,再根据选(xuan)择的感(gan)应模式反馈修(xiu)正(zheng)方案(an),最后就是(shi)方案(an)实施与验证。

  安全绿波

  春运(yun)期间,很(hen)多(duo)驾驶员喜欢晚上开车,为避(bi)免(mian)发生(sheng)交(jiao)通事故,2018年,济(ji)南交(jiao)警(jing)开展了“零(ling)(ling)点(dian)安(an)全绿波行(xing)动” 主要是(shi)对(dui)零(ling)(ling)点(dian)至凌晨5点(dian)时段信号(hao)配时进行(xing)调整,在不影响交(jiao)通通行(xing)效率前提下,构建安(an)全绿波。

  驾驶员(yuan)若(ruo)以较低速(su)度(du)行驶,就可以享受一路绿(lv)波,若(ruo)速(su)度(du)较快,则会连续(xu)遇到红灯。

  结语

  因(yin)为(wei)重要,所以被关注。

  一条路(lu),引(yin)起了(le)诸多市民的(de)“抱怨(yuan)”,但(dan)同(tong)时了(le)也倾注了(le)济南交警多年的(de)心(xin)血(xue)。

  业内一(yi)直流(liu)传着“全国(guo)交(jiao)警(jing)学济(ji)南(nan)”。1995年(nian),济(ji)南(nan)交(jiao)警(jing)创造出了(le)在全国(guo)有重大影响的济(ji)南(nan)交(jiao)警(jing)经验。1995年(nian)10月15日,时任中共中央总书记(ji)、国(guo)家主席的江(jiang)泽(ze)民同(tong)志(zhi)为济(ji)南(nan)交(jiao)警(jing)亲笔题词“严格执(zhi)法,热情服(fu)务”。

  济南(nan)(nan)交警一(yi)直(zhi)走在创新的(de)路(lu)上,作为济南(nan)(nan)交通(tong)的(de)大动脉“经十路(lu)”也(ye)一(yi)直(zhi)见证着济南(nan)(nan)交通(tong)管理方式的(de)变革。

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