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关于交通信号配时中心建设的若干常见咨询及答复

在过去的一年里,笔者参与了信号配时中心解决方案的构建及面向若干地区公安交管部门的技术交流,了解到各地对信号配时中心建设关注的一些疑问,在此通过本文给出笔者的一些思考与答复,供业界同行们讨论,以共同推进信号配时中心的发展。

2020年10月,公安部交管局正式签发了(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》,其中明确指出“各地可依托指挥中心、秩序、科技、设施等业务部门建立城市交通信号控制专业团队”。

同时,在公安部交通管理科学研究所后续的意见解读中,针对“成立信号控制专业团队”的问题提出了“在形式上,鼓励建立信号配时中心”的意见。

2021年公安部交管局发布《2021年提升城市道路交通秩序管理科学化精细化智能化水平十项重点工作任务》通知,通知中对各地公安交管部门提出“提高信号灯控制应用水平”的重点工作任务指示,其中包含“36个大城市全部成立交通信号灯控制应用专业团队,各省(区)至少五分之一的地级市成立专业团队,常态化开展信号灯规范设置和配时优化”的具体工作要求。

至今,“指导意见”发布已快一年时间,国内各地已有一批信号配时中心建成(如昆明、邢台、唐山、南昌新建区、中山小榄镇、中山坦洲镇)并投入运行,同时,还有不少地区的信号配时中心(如张家口、南充、广州增城区)正在建设筹备中,很快也将正式投入运行。

总的来说,目前信号配时中心的建设及运行模式与方法仍在摸索中,尚不成熟,仍处于“摸着石头过河”的阶段。

在过去的一年里,笔者参与了信号配时中心解决方案的构建及面向若干地区公安交管部门的技术交流,了解到各地对信号配时中心建设关注的一些疑问,在此通过本文给出笔者的一些思考与答复,供业界同行们讨论,以共同推进信号配时中心的发展。

问题一:为什么要建设信号配时中心?已经采购信号优化驻点服务了还需要建设信号配时中心么?有无信号配时中心的区别在哪里?

这是各地公安交管部门就信号配时中心的建设交流过程中最常提及的问题。关于信号配时中心的建设,除了响应部局302号文的指示外,各地公安交管部门关心的主要还是配时中心的建设能否提升当地交通信号控制的管理能力与技术水平?配时中心对于当地道路交通的疏堵保畅、交通管控能起到什么作用?特别是已经引入专业技术团队开展信号优化驻点服务的地区,还需要成立信号配时中心么?关于这个问题,笔者的看法是这样的:

1. 城市道路交通拥堵的治理是社会各界高度关注的重大民生问题,而交通信号控制是道路交通管理的重要技术手段,因此需要一个城市级的信号控制管理中枢。

2. 除了交通信号控制之外,城市道路的疏堵保畅还需要一个包含综合交通管控专业技术的治堵管理体系的支撑。信号配时中心旨在构建一个城市道路交通治堵管理体系化的专门组织,是承载上述治堵管理体系的载体。

3. 单纯的交通信号优化驻点服务模式,投入的人力物力资源相对有限,工作重心只能放在交通信号配时上,对于肩负更高层次的城市治堵要求和任务,显得受限于资源而往往会力不从心。

而依托信号配时中心,能吸引和聚集更多的治堵资源,在进一步提升信号配时管理精细化的同时,能开展更为广泛的如交通管理前置相关的治堵工作,能让配时中心成为城市道路交通综合管控的辅助决策支撑机构。

4. 信号配时中心通过构建交通信号控制管理的新体系,可成为公安交管部门中承载城市道路治堵职能的核心组织,让治堵相关业务工作进行有序归口,实现统筹管理。同时可以将治堵管理工作可视化,让工作开展情况及取得成效“看得见”。

有无信号配时中心的区别可参看以下对比示意图。

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图1 有无信号配时中心的区别对比

总的说来,建设信号配时中心带来的转变主要的并不体现在技术层面,而是在于城市道路交通的管控体系上,是通过管理体系上的完善与转变,在获取及整合聚集更多的资源的同时,构建规范化的流程体系,推动交通管控工作的精细化,加强部门间的协作,从而实现城市道路的疏堵保畅。

问题二:当地已投入建设智能信号机实现自适应控制,配时中心的建设是否与之冲突?

1. 关于自适应控制业界主流观点。

基于目前国内各大城市的应用经验,交通行业及使用用户都已经达成一个共识,自适应控制只适用于车流量较小、饱和度较低的平峰时段,但是车流较大的高峰时段、饱和度较高时,自适应控制是不适用的,此时就需要由配时中心进行更有针对性的配时,比如采用“缓进快出”的控制策略。

2. 智能信号机及自适应控制与配时中心建设并无冲突。

智能信号机及自适应检测控制都是很好的工具,流检数据的采集和信号机的运算对信号配时优化工作的开展有很好的帮助作用,但智能信号机和自适应控制系统要用好,还需要有高水平的交通优化工程师团队来作为使用者,对智能信号和自适应控制系统中的基础参数进行精细化和常态化的把控和调优,才能达到较好的效果。

优秀的落地自适应方案=前端设备算法+后端专业的交通工程师经验,两者之间是“强强联合、相辅相成”的。

国内一些早就已经上了智能自适应控制系统的城市,比如昆明(海信信号机)、广州增城(SCATS)、广州南沙(SCATS)、南昌新建区(大华信号机),还要建设配时中心,这便是原因之一。

问题三:配时中心对科技信息化支撑有什么需求?需要上统一信控平台么?对当地智能交通建设规划有什么建议?

某些地区的公安交管部门会将配时中心的建设及后续运行管理与当地的智能交通建设进行统筹考虑,为了让配时中心的建设达到预期的愿景及成效,可以考虑配套哪些先进科技信息化系统设备的支撑?并通过当地的智能交通建设规划逐步推动落实。

1. 配时中心的核心是专业技术服务,科技信息化手段是支撑。

通过配时中心的建设及运行管理,实现辖区内的交通管控水平的提升,实现辖区内道路的缓堵保障,其核心关键是基于配时中心载体及其运行体系之上的专业技术服务的输出。

各类先进的科技信息化手段是有效的支撑,能提高服务的效率及弥补部份能力及数据缺口,但缺乏专业技术服务团队,仅依赖科技信息化系统设备是难以达到预期效果的。

信号配时中心的核心价值输出是专业技术服务,配时中心的建设及运营以专业技术服务为主,辅与科技信息化手段为支撑,才是理想可落地的模式。

2. 配时中心对科技信息化手段的需求。

为提升配时中心的专业技术服务能力及效率,可以考虑通过高精度的电子地图,提升配时中心基础数据的可视化管理能力;

通过交通设施的管理系统、交通信号设备等交通设施设备的故障自动检测及预警系统,提升对信号机等交通设施设备的统筹管理及故障快速响应处理能力;

可通过交通运行状态的感知系统(如高点监控、交通流检测、交通运行态势感知系统)等提升对道路交通运行状态的快速全面感知及深入研判分析的能力;

可通过交通运行状态的预测系统(如交通拥堵预测系统、交通仿真系统)提升对交通运行状态快速应急处理的能力。

上述几项科技信息化的手段,可以结合当地的智能交通建设规划实现逐步投入建设,提升配时中心的整体能力。

3. 统一信控平台很有用,但不是配时中心建设的必要条件。

统一信控平台可以有效提升对辖区内多品牌多型号信号机的管控能力和效率,但统一信控平台不是配时中心建设的必要条件。

辖区内若存在多个品牌及型号的信号机,在没有统一信控平台时,依托各个品牌信号机提供的平台软件或设备可以实现信号控制方案的日常管理和下发。但不同品牌间信号机的协调控制,若没有统一信控平台的支撑,难以实现。

据了解,在不同品牌信号机之间的协调控制测试中,因为不同品牌信号机的时段方案过渡机制不一样,往往造成协调控制中的相位差参数实际运行情况极不稳定,难以达到设计的预期理想协调效果。

问题四:与以往的驻点信号优化服务相比,信号配时中心的运行管理及配套支撑体系有什么改变和提升?如何保障配时中心的愿景及目标得以实现?

与驻点信号优化相比,信号配时中心提出了更高的目标和要求,配时中心愿景与目标的实现,关键在于专业技术团队的打造及运行管理体系的构建。

在专业技术团队方面,除了在团队人数规模的保障外,配时中心对人员的技术能力要求也有更高的要求,除了交通信号控制技术外,配时中心的技术人员还需要涉足更全面的如交通规划、交通设计、交通组织、交通仿真等知识与技能。

在运行管理体系方面,构建交通管控的新体系要求在配时中心的运行上实现更强化、精细化的管理。同时,在配时中心的整体管理上,除了对技术工作实施的管理外,还需要综合考虑技术人员的本地化培养及稳定性管理、本地治堵知识库的构建管理、成果挖掘宣传的管理、软件信息化工具的管理等综合管理工作。

因此,配时中心的建设及运行管理,以及长期持续稳定的支撑保障体系应围绕上述两个关键点来构建。

就需要建设配时中心的地方而言,按照信号配时中心的钻石五要素(即专业团队、工作流程、数据规范、配时计算软件工具、运营管理软件工具)框架(详见赛文交通网《欲速则不达—交通信号配时中心建设三部曲》一文),可以快速构建起信号配时中心的当地基本运行体系。

参考目前已建成落地的几个地区的配时中心,都实现了配时中心的快速搭建并落地投入运行,开展具体的工作。

在基础运行框架体系搭建后,当地公安交管部门应与服务提供商紧密合作,围绕专业技术团队及运行管理体系两个关键点进行强化和完善,提升人员技术能力、完善运行管理流程规范。

同时在人员培养与稳定化、运行管控、运行质量控制、成果挖掘与宣传、软件工具等多方面构建起多维度综合支撑保障体系。

并且,这个综合支撑保障体系应主要依托服务提供商来建立并输出支撑服务,与驻点信号优化优化模式相比,配时中心配套的综合支撑保障能提供输出更全面的服务(专家支撑服务、人员本地化培养及稳定化服务、运行管控服务、质量控制服务、品宣策划服务、软件工具支撑服务等),从而保障配时中心能达到预期的愿景与目标。

结语:本文针对信号配时中心的建设及运行管理,就一些在各地交流过程中常见的咨询疑问进行了梳理回答。借此文希望能与业界内的同行们共同探索,继续推动我国各地信号配时中心的建设。

作者简介:洪波,广东振业优控科技股份有限公司研究院院长、合伙人,信控中国俱乐部会员;林科 ,广东振业优控科技股份有限公司副总裁、创始团队成员,信控中国俱乐部会员。

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