武汉市公安局交通管理局科技管理处黄传明，参照赛文交通网和公安部交通管理科技研究所对指导意见的解读，结合20年的信控工作，以案例为基础，对信号控制发展中的心得体会进行了分享

编者按：2020年10月23日，公安部交通管理局正式签发了（公交管【2020】302号）《关于进一步加强城市道路交通信号控制应用工作的指导意见》，共分五个方面，16条详细意见，非常全面的、系统的阐述了信控应用内容。

武汉市公安局交通管理局科技管理处黄传明，参照赛文交通网和公安部交通管理科技研究所对指导意见的解读，结合20年的信控工作，以案例为基础，对信号控制发展中的心得体会进行了分享。

武汉市信号控制发展历程与思考

信号灯工作一直是交通管理的重要环节之一，也是社会广泛关注的焦点之一，交警的信号灯管理工作重视度更是越来越高。武汉从最初的信号灯工作组，到信号灯专班，到优化配时中心，直到现在的安全运维中心，逐级加强了交通信号控制的管理工作。

最开始的信号灯工作组曾经由科技部门、秩序部门和设计部门协同管理，在2003年-2009年期间选派了10人进行了专业的系统的区域控制培训，积累了一些专业人才。武汉从2015年开始逐渐重视信号灯方面的工作，在市、区两级成立了信号灯专班，制定了一系列的流程和规范，明确了工作内容，到现在为止信号控制方面也还是这些人在做。

现在应用指导意见非常明确，要鼓励成立专门的优化配时中心。那么我的理解，优化配时不仅仅是交警的责任，更应当是社会的责任。优化配时中心除了交管部门之外，应该还有传统交通公司、设计院、互联网公司、科技公司、高校科研院所来共同完成这个事情，在以前信号灯专班的基础上，通过完善流程制度和加强相互合作，制定优化层级及标准，规范优化配时工作。

再后来我们成立安全运维中心，安全运维中心是把信号控制相关的所有电子设施，包括信号灯、电子警察，监控等，进行统一管理、统一调度，达到集约化、规范化的运维效果， 响应更及时。

为了满足我们现在对信号控制的高要求，首先在优化配时方面，我们制定了三个层级，每个层级都制定了严格的操作规范。

首先是第三级，就是适用一般的阶段配时调整、相位调整，只涉及到信控，没有涉及到设施的改变；

其次第二级，就是变动比较大的，涉及到一系列的配套工程的改变，或者是变动很大的相位调整；

第一级就是敏感地区的变动，类似于武汉市的大东门路口，信号控制要做到非常谨慎，就要在二级报告基础上增加交通仿真专家评审，把这个信控效果做到最好。整个优化配时流程，从需求开始，到资料搜查，然后到优化执行，再到评估，最后形成结论。假如评估环节效果不好，就要从头再来，再进行一遍流程，形成一个闭环。

围绕指导意见，武汉2016年完成了统一信控平台，命名为“信号灯智能管控平台”，并完成了信控指导意见中第七条、第八条、第十三条、第十四条、第十六条的要求。信控系统作为智能管控平台的硬件基础，就武汉市来说，发展阶段分为单点控制阶段，国际合作阶段，消化吸收阶段，和现在的社会化阶段。每一个阶段都有典型的工程案例。武汉开始区域控制是在2000年，总共只有29个路口。2004年西班牙SICE公司对汉口地区的134个路口进行了区域协调控制，同时期在武汉做信号控制的都是外国人，一直到2009年左右，西门子的系统基本覆盖了江南地区，是当时全国甚至全球覆盖面积最大的区域控制项目。再后来到了2014年，青岛海信对汉口区域的信控系统进行了全面升级，也标志着武汉的信控逐渐转向国产供应商。武汉有一个好处，有江有湖，自然而然地把整个武汉分为了几个区域，彼此之间互不打扰，通过历年的工程建设，形成以海信、西门子、华通为主的，以长江、汉江相隔分布信号区域控制布局。

根据张福生老师的《统一信控平台热的冷思考》，对标文章中提到的指标参数，对武汉市信控平台的发展情况进行了一下梳理。

第一个，统一监视，包括设备状态监视、控制运行状态监视、交通运行状态监视。这个武汉全都完成了。

第二点，统一操控，统一控制干预界面，包括特勤控制、紧急干预控制。这个也完成了，而且效果不错，很受民警的喜爱。

第三点，统一基础数据和统一交通数据，没有完全实现了，只做到了基础档案和入口流量数据的平台接入。

第四点，与外部系统的数据交换与控制交互，这一点是实现了的。信控统一平台系统交互的典型案例，就是军运会期间建设的智慧安保系统，与统一信控平台进行数据交换，进行控制交互，借助卫星精准定位提前感知安保车辆位置信息，实现安保线路信号全绿波，再车队到达前完成信号灯提前启亮，疏散社会车辆，信号可靠放行，车队通过自动恢复，减少社会负面影响。 

信号控制策略典型案例

关于信号控制策略，武汉从时间性、地域性、交通特性、气候特性等方面考虑，形成专门策略文件，统筹协调信号控制工作，实现全局最优。讲到信号控制策略，武汉有两个比较特殊的案例，第一个，特殊时期下信号控制的策略，就是疫情期间由于封城，流量突降到正常流量的十分之一，等于说路上除了警车救护车和公务用车，没有别的车辆了。按照信号控制的标准，这种情况可以把信号灯关闭，或者像有些城市一样，信号灯调整成全红，但武汉没有，我们选择采用黄闪、压缩信号周期、减少相位的方式，和往常一样，红灯停绿灯行，让民众感觉到整座城市还在正常运行，起到减少恐慌情绪的作用，我认为这是信号控制在特殊时期应该充分考虑的问题。

第二个是在特殊任务下的信号控制策略。2020年4月3日，我们临时接到通知，为配合新冠肺炎疫情牺牲烈士和逝世同胞悼念活动，4月4日10:00~10:03全市信号灯“全红”，所有车辆停止3分钟。全武汉市的信号路口共2千多个，不到一天的时间完成调整，可以说时间是很紧迫的，我们能通过中心控制的就通过预案做出调整，单点的信控路口就进行人工控制，总算是把任务圆满完成了。这次任务给我们的一个启示就是，还是要适当考虑一下特殊任务下的信控策略，做好预案准备。

武汉提出了一个精致交通的概念，通过大数据选取50个市民关注度较高的路口，开展精致交通建设，利用潮汐车道、可变车辆、拉链式通行、借道左转等科学管理方式，进行“一路口一方案”的“绣花式”优化调整。

下面介绍一个很典型的精细化管理案例，就是欢乐大道杨园南路。这个路口很有意思，欢乐大道是出城的主通道之一，且这个路口介于一环线和二环线之间，是一个很重要的节点，我们的信号配时设置了7个时段。周期时长从晚上的88秒到早高峰的160秒，跨度是非常大的。

有一个很特殊的点，这个路口的全红时间是7-10秒。如果是做信控的专业人员来看的话，这是一个不符合常理的方案。

设置这么久的全红时间做什么？为了清空周期内交叉车辆。杨园南路有5°的坡度，之前车辆可以在这个路口调头，相当于先5°下坡再5°上坡，由于地形的特殊，导致这个相位通行效率成倍的下降。现在我们已经把调头取消掉了，这是交通工程师历经5年调试出来的最终方案，在晚高峰还专门加了一个10秒钟的行人通行时间。

交通传感器与信控

作为交通的前端观测设备，可以说现在我们的检测信息非常丰富，可是到了信控这里就只转转换成了如交通流量，占有率，车头时距这样的交通特征参数，去分析运算，损失了大量的数据。

同时，交通信号控制机的专业检测器它求非常高，检测器线圈需要路面打点，还要严格按标准施工，安装过程很复杂，同时在维护上也很困难，以军运会为例，武汉把很多路面更新了一遍，产生了什么问题？把线圈都破坏了。更新路面以后线圈的在线率只有40%左右。据我所知全国各大城市基本都是这种情况，检测器的在线率不见得很高。

应用指导意见中强调了，要注重检测的投入运维，但没有政府项目，进行长期的运维是不可能的。武汉来说，信号控制建设的顶峰是在2009年，之后建设重点就转向城市大脑云脑中了。无论大脑云脑，都涉及到信号灯的控制，但就是没有一个对信号灯的维护项目。目前都在建设智慧城市，智慧城市的建设重点之一就是智慧物联感知方面，智慧路灯涵盖了所有交通设施，50米一个。所以说，现在的检测器，信息损失严重，安装施工繁琐，后期维护困难，在现在的智慧城市的建设强度下，还有没有必要专门建设信控的检测器？

武汉在智能城市的建设中使用了重庆攸亮定制的检测接入路由器，它可以把检测数据提交给信号机用于信号控制的同时，把数据原始包上传到控制中心进行分析，避免了数据的损失。既然城市大脑里涉及到信号控制，那我们为什么不搞一个专门基于信号灯咱们信号控制的一个人工智能算法？武汉理工大学计算机学院就进行了一个基于深度强化学习的交通信号灯控制优化，获得了中国研究生智慧城市技术与创意设计大赛三等奖，第八届CCF大数据学术会议最佳学生论文奖等奖项。

最后再说一下信号与一体化运维。目前很多城市都有多套的维护系统，每个系统都依赖于集成商，设备商和通讯运营商。要实现一体化运维，就要建设一种基于通讯网络和通讯协议的运维系统，通过对数据报文的采集和分析实现资产实时扫描、故障及时感知。目前武汉市信号机的通讯协议，电警卡口全都对接完了，全武汉市1万多个电子设备扫描一遍只需要三分钟，数据准确率是100%，信息安全成本非常低，而且做成了微信的小程序，相比以前的APP来说简洁了很多。

谢谢大家。