本文主要针对主城区东片北至澄江路、东到东外环路、南至延陵路、西到黄山路的范围进行针对性研究，重点阐述感应控制在各类交通场景中的灵活运用。

随着江阴城市社会经济的飞速发展，人民生活水平不断提高，人们的出行方式也发生了重大变化。近年来，汽车进入家庭步伐加快，机动化呈加速发展态势。与此同时，江阴城市出现了前所未有的交通拥挤、行车难的现象。特别是老城区作为生活、休闲、商业、娱乐等集中的区域，吸引了大量的人流和车流，成为江阴城市交通最拥堵、最混乱的地方，老城区行车难成为急需解决的问题。

江阴主城区呈现沿长江分布，东西狭长，城区整体偏北的特点。因此，主城区与东、西、南三面的交通均有比较明显的潮汐流动的现象。本文主要针对主城区东片北至澄江路、东到东外环路、南至延陵路、西到黄山路的范围进行针对性研究，重点阐述感应控制在各类交通场景中的灵活运用。

该区域整体处于江阴主城区东片区，属于城乡结合的地带，车流呈现“东南-西北”流向的潮汐现象。通过对该片区域20个路口的调研分析，整体区域交通有以下三个特点：

（一）东西方向贯通性道路不足，节点容易出现溢出现象

1、主城区道路建设标准较低，主干道路部分路段宽度仅12米；

2、老城区受到学校、历史街道格局分布的影响，道路连续性较差；

3、北沿江主干道修建高架，东西过境车辆大量绕行。

（二）早晚高峰东西方向车流潮汐现象明显

1、城区功能区分布成横向排列，工作和生活区域通勤潮汐现象明显；

2、东西方向主干道路数量较少；

3、城市道路修建高架，过境绕行车辆激增。

（三）少数节点非对称车流现象明显

1、路口处于城乡结合部分，潮汐车流大量汇聚；

2、毗邻国道，禁行车辆在此分流。

由于该区域的处于城乡结合的实际地理位置，以及城市的功能区域间狭长分布的历史原因，重要节点的拥堵实非该路口自身导致的问题。我们通过相机监控和无人机跟踪航拍，搜集大量的视频资料，对区域进行了系统性的分析：

1、受制于老城区的道路实际情况，晚高峰容易出现“瓶口效应”，车辆缓慢进入城区，下游路口和路段容易出现溢出拥堵；

2、过境绕行车辆激增，车流量波动较大，常规固定配时方案难以完全匹配交通流量；

3、早晚高峰车流潮汐现象明显，重要节点车流不断汇聚，产生明显的不对称放行状态，常规对称放行方式反而造成车辆积压；

4、老城区路幅受限，特别是有展宽的路口，直行和左转车辆容易出现排队相互积压，可设置可变导向车道，缓解因车道通行能力不足造成的持续积压。

信号感应控制是指道路交通信号控制机根据检测器测得的交通流信息来实时、动态调节各相位放行时间的控制方式。感应控制用于非饱和、交通流变化较大的交叉口，效果最为突出，但是该片区域面临的是系统性的拥堵问题，矛盾突出，特点鲜明。常规的感应控制算法直接套用，并不能很好的解决区域的拥堵问题，反而可能适得其反，引起上下游连锁反应。

针对该片区域的特殊地理位置和交通流量现状，我们在可变车道、溢出拥堵控制、单点感应控制和非对称放行等多种场景中增加感应控制，大大提高感应控制的效率和使用效果。

1、基于多源感知的实时感应控制

在交通流量波动比较明显的非饱和性路口，我们使用多源感知的感应控制，该算法支持电警、雷视、线圈和地磁等各类检测设备。通过实时监测区域内各车道的过车数量和车头时距等信息，运用智能AI算法自动匹配交通流量，信号机自动缩短或延长相位放行时长，提高绿灯利用率，减少停车次数。

通过在检测器中设置虚拟线圈，实时检测车头时距；同时在路口渠化实线范围内，实时监测每个车道内的滞留车辆数，自动感应控制相位的放行时长：

• 当通过某相位检测地点的车辆时距或累计浪费绿时间大于预定时间时，及时结束该相位，当饱和流持续时，则延长该相位时间；

• 同时对200m范围内的车辆数进行检测，密度较大时避免因个别间隙过大提前结束相位；密度较小时避免因延长绿设置不合理导致相位“断不掉”。

此算法作为下列特殊场景中感应控制的基本判断原理，通过为相位设置最小绿、最大绿和延长绿等参数，自动控制相位放行和结束时机。

2、基于雷视检测的溢出感应控制

常规的溢出控制通过截断上游路口来车方向的通行相位，加大下游路口的放行时长，达到快速缓解拥堵的目的。如果该段路口晚高峰持续时间较长，车流连续，常规的溢出控制会陷入不断开启和解除的反复循环当中，同时可能造成上游多个路口溢出的连锁反应。

我们通过在溢出路段上下游路口布设雷视一体机，设置多行检测器，作为拥堵多级控制的触发器。通过将拥堵程度分级，提前响应，及时干预，尽量减少对路口上下游的影响：

• 一般拥堵：下游感应控制

• 中度拥堵：上游缓进+下游感应控制

• 重度拥堵：上游截流+下游感应控制

技术人员在拥堵路段设置多排检测器，用以区分拥堵程度。对下游路口泄流相位启用感应控制策略：拥堵早期，车辆排队仅能到达第一排检测器，下游路口通过感应控制延长拥堵路段下游泄流相位时长，即可消化车流；当高峰车辆激增时，第二排检测器长期被排队车辆压占且无法消散，开启中度拥堵策略。此时上游路口与拥堵路段相关动向缩短相位时长，车辆缓慢进入拥堵路段。同时，下游路口通过感应控制策略延长泄流方向相位放行时长；当排队车辆溢出至最后一排检测器并持续压占，路口出现严重溢出状态。此时上游路口与拥堵路段相关动向关闭相位放行，禁止进入拥堵路段。同时下游路口通过感应控制策略延长泄流方向相位放行时长。该方案适合如大型河流两岸关键节点严重拥堵路口，可解决因瓶颈问题造成的交通瘫痪问题。

3、全自动非对称感应控制

延陵路作为出城主干道路，早高峰主车流由西向东趋势明显，车流经黄山路、砂山路汇集到延陵路-东外环路西进口，形成西进口左转和直行车辆积压；同时东进口车辆不多，呈现“西多东少”的不对称现象。交通优化工程师通过在高峰时段增加单放相位的方法解决非对称放行的问题，取得了一定的效果。

但是在增加单放相位后，我们发现东西直行和东西左转相位运行时东进口存在空放的现象。原因是东进口虽然车辆不多，但是流量波动较大。我们通过在路口加装雷视一体机，在方案中启用感应控制策略，设置东西直行、西放行和东西左转三个相位的最小绿、最大绿和延长绿的参数时间。

当路口运行东西直行相位时，检测器实时检测东进口直行车辆，适时关闭东直行，开启西放行相位；运行西放行相位的时候，实时检测西进口直行车辆，适时关闭西直行，开启东西左转相位。这样东西直行、西放行和东西左转三个相位的轮转切换，均由感应控制决定相位的开启和关闭，准确性高，实时性好。

4、可变车道+感应控制

可变车道的设置能够解决不同时间段路口流量、流向分布不均衡的问题，根据不同时段的交通流量、流向需求差异，对车道属性进行灵活调控，实现车道属性与流量、流向的精准匹配，缩短车辆排队长度，减少排队等候时间。但是实际高峰车流的增加往往都是“车流增加-持续积压-完全拥堵”的形成过程，固定时段的可变车道控制无法完全匹配车流的通行需求。

我们以延陵路-黄山路为例，该路口早高峰西直行车辆持续较多，西左转车辆在8:15-8:30激增明显，因西进口整体路幅较窄，车道在接近停车线位置做了展宽处理，一旦左转车辆排队，往往快速形成积压。

左转积压排队进而导致直行车辆放行不畅，车流断接严重，甚至直行相位出现空放的现象。通过在西进口设置可变导向标识和可变车道指示灯，早高峰期间启用“可变车道”控制策略，缓解了左转直行相互挤压的问题。

不过，早高峰期间过早开启可变车道左转放行，存在左转空放的现象。但是过晚开启往往又造成左转车辆积压，此时再变换可变车道左转放行，需多个周期才能消化积压车辆，这个“度”很难把握。通过在进口道增设雷视一体检测器，实时感知路口过车数据、运行状态，提供车道流量、排队长度数据。

我们预先约定好左转排队长度的临界位置：当早高峰初期，左转车辆平缓增加时，通过加入感应控制，信号机自动控制左转相位延长和缩短，此时排队虽可能达到排队长度的极值，但积压仍可消散，则仅使用感应控制策略，延长左转相位时长；当左转车辆激增，且排队长时间无法消散，系统自动开启可变车道左转放行。同时，检测器还可以通过感应控制策略，配合信号机延长或者缩短该状态下直行和左转的相位时长，避免因直行车道减少导致直行车辆积压的局面发生。

• 车流增加+排队可消散：感应控制

• 车流激增+排队无法消散：可变车道+感应控制

通过在特殊场景中巧妙运用感应控制算法，解决跨区域间的潮汐交通不畅，重点节点溢出和不对称车流等各种问题，系统性的缓解区域的拥堵问题。同时，也对系统的算法和稳定性提出了更高的要求，达到“1+1>2”的效果。