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智能网联+智能交通 | 苏州工业园区智能交通发展之路

2020-09-14

来源 : 赛文交通网

作者 : 束云峰

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编者按:第29届智能交通世界大会将于2023年在苏州召开。苏州的智能交通发展也备受关注。苏州工业园区交警大队是全国唯一承接智能网联项目的公安单位,目前也正在打造园区内的创新信控模式。在中国交通信号控制发展年会上,苏州工业园区交警大队智能交通及智能网联项目负责人束云峰详细介绍了苏州工业园区信号控制系统应用。

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苏州工业园区概况

苏州工业园区位于苏州市区的东部,辖区面积278平方公里,道路里程达到958.1公里,路网密度仅次于姑苏区,单次出行距离达到8.9公里,此项指数与上海相当,可见出行需求旺盛、活跃度高。

但园区交警大队民警仅有77位,在范围广、警力少、任务重的现实困境下,园区交警向科技要警力,来实现事故少、秩序好、道路畅通、群众满意的交通管理目标。

苏州工业园区智能交通建设

苏州工业园区从2009年提出智能交通建设构想,在园区“智慧大交通”规划的引领下,始终坚持在实践中创新,在创新中发展。

2011—2015年,完成园区智能交通一期一阶段主干道“两横两纵”建设;

2015—2017年完成以湖东为核心区的智能交通一期二阶段建设,实现了208个路口的智能化覆盖;

2018—2019年完成苏州中心、奥体中心周边区域的智能化建设,对169个路口进行智能化改造;

2019—2020年,计划完成科教创新区及湖东中环以东区域的智能交通建设。并计划在2023年实现园区智能交通的全覆盖。

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苏州工业园区信号控制发展历程

在智能交通建设的初期,园区核心区实现了桌面即路面的管理方式,极大地提升了交通管控能力;同时应用SCOOT信号控制算法实现信号控制自适应运行,停车次数和交通延误情况明显下降,道路通行效率得到了有效的提升。

在园区智能交通二期中,园区交警在稳定性、安全性、科学性等方面对信号控制系统进行了再次提档升级,解决了原有系统不稳定的问题,简化了操作界面,为多种检测手段预留了接口,通过多源数据提升自适应控制效果。

同时,为了让信号控制系统发挥更大的作用,将信号控制系统与园区智能交通仿真系统进行了打通,为交通管理决策提供更有力的数据支撑。

为弥补传统的交通评估手段的不足,苏州工业园区还引入“互联网+“的概念,通过第三方数据的校验,形成信号控制的闭环,对控制效果进行诊断与评估,达到持续优化。

苏州工业园区信号控制系统应用

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从总体交通控制策略的制定来看,园区交警在跨区域交通需求、路网的饱和度、施工道路影响等方面进行调研的基础上,从用地、路网、公共交通等方面分析了交通需求与供给,从流量、OD、出行特性等方面分析交通运行态势。形成控制策略,结合园区交通特点,将信号控制系统本地化部署,通过实际运用与创新突破,建设形成了一套园区智能交通的综合管理应用体系。

在日常交通管理方面,园区交警以自适应控制为基础,制定区域信号控制策略,升级控制方案,为园区老百姓创造良好的出行环境。针对通过性道路、生活性道路等不同的道路功能,根据工作日、周末等不同时段,制定多层次的信号控制策略,与自适应信号配时结合,高峰快速疏散通勤交通流,平峰提高路段驾驶感受。当前,园区范围内,信号协调控制子区达到40个,自适应信号控制路口380余个,干线协调绿波50余个。

在大型活动保障方面,利用信号系统预案设置功能,活动散场时一键调用绿波预案,保障交通秩序,减轻路面警力压力。目前该技术已经普遍应用于音乐喷泉散场、奥体大型活动散场等场景。通过交通仿真评估,启动奥体活动散场方案后,与无散场方案的情况相比,行人散场时间缩短26%,机动车散场时间缩短20%。

在重要节点管控方面,比较典型的是娄跨大桥信号控制,是苏州第一个高架信控案例。该交叉口最显著的特征是车流量大,高峰小时车流量将近14000辆/h;事故多,几乎每天都有碰擦事故。通过多维数据研判,园区交警对主线和匝道采用信号控制,取得了良好的效果。匝道下游的星湖街-苏虹中路交叉口,工作日早、晚高峰各流向流量显著提升,效率提高20%;月均事故数量由70起下降至月均23起,降幅67.1%。

还有独墅湖大道-通园路下匝道处,针对该处车流不连续、通行效率差、车流排队至主线的现象,利用信号机设计并实施了苏州首次应用的同相位二次放行的信控方案,通过仿真系统对这种特殊的放行方式进行了预演,确定了合理性,后将该方案施行于真实环境中,通行秩序明显改观,通行效率提升14%。

园区的智能交通在信号控制系统的支撑下,对于园区这样一个拥有百万以上常住人口、日均出行总量突破300万次的区域来说,我们的交通管理工作取得了一定的成效。死亡事故起数和死亡事故人数逐年双下降。据第三方互联网平台数据显示,园区的全日拥堵指数为1.22,低于全市平均水平。

创新信号控制新模式

第一是需求响应式放行。

为了增加道路通行效率,减少路口空放现象,苏州工业园区交警大队在6个路口建设了车辆及行人过街需求式放行系统。

机动车需求放行实现方式是利用现有的电子警察视频流,通过嵌入式边缘计算主机智能算法来实现机动车需求放行控制。

行人需求放行利用安装在人行灯杆顶部的摄像头视频流及行人过街请求按钮,通过嵌入式边缘计算主机智能算法来实现行人需求放行控制。

当东西向车道绿灯时,南北行人按按钮触发过街请求,放行南北过街绿灯。当检测等待过街行人数量达到5个或一定数量后,无需按按钮,直接触发行人过街请求。当检测行人过街至路中间仍然未过街时,延长行人过街绿灯时间。现已实现6个路口的联网需求式放行。

在实行需求式放行的现代大道(观枫街-津梁街),需求式放行时段内干线平均速度增加明显,由原来的36.65km/h增加至39.03km/h,同比增加6.4%。

第二是自适应可变车道系统。

为了对车流进行灵活调控,缓解交通压力,园区交警大队在星港街星洲街路口建设了自适应可变车道系统。利用安装在路口的反向摄像头视频流,通过嵌入式边缘计算主机智能算法来实现自适应可变车道控制。

当左转车辆密度大于直行车辆密度时,将可变车道变更为左转车道;当直行车辆密度大于左转车辆密度时,将可变车道变更为直行车道,未来可实现区域联网的自适应可变车道。

在设置了自适应可变车道的星州街-星港街,北左转延误指数由原来的24s降低至21s,同比降低8.6%;星塘街-白塘路则是除早高峰外,南左转延误指数及停车次数均有小幅度下降。

在整个研究过程中,其实还有很多问题:非机动车如何判断?可变车道自适应之后如何与信号机进行实时联动的支持?哪些路口适用于需求式放行?这些都需要我们进一步探讨。

此外,2018年8月,园区基于区内产业的需求,建设智能网联示范区,推动企业发展进而形成产业集聚,打造智能网联与智能交通相结合的智慧交通。

智能网联将助力智能公交的实现,主要体现在VIP线路控制:安装有OBU及高精定位设备的车辆行驶在智能网联测试区域时,驾驶员可通过车载终端发送VIP线路优先请求,路侧的RSU设备在收到优先请求后会自动判断车辆的实际位置并将信号优先指令发送给指定的交通信号机,信号机通过“缩短红灯时间”或“延伸绿灯时间”来保障该车辆优先通过红绿灯路口。

注:如果想了解更多关于苏州智能交通发展情况,敬请关注2020年10月17日将在苏州召开的“2020年长三角智能交通创新发展论坛”。论坛以“融合•创新”为主题,将邀请全国智能交通行业的专家、学者、政府单位及合作伙伴,一同见证园区智能交通创新发展之路,探索智能交通建设前沿的技术方法,同时,请全国顶尖的专家学者为园区智能交通发展建言献策。

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