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赛文调查 | 关于信控统一平台的建设效果

关于信控统一平台的价值一直存在争议,但仍然有不少城市有信控统一平台建设的需求,只是相比以往要显得更为冷静。经常有地方交警用户向赛文交通网咨询其他城市统一平台的建设情况,通过获取其他地方城市经验来论证建设的可行性。

2018年以来,城市统一的交通信号管理平台建设需求被广泛关注(以下简称“信控统一平台”)。

赛文研究院2020年调研数据显示,在83座样本城市中,已经有北京市、福州市、武汉市等22座城市建设了信控统一平台,占26.5%;另外有27座城市正在进行可行性论证,占32.5%。

关于信控统一平台的价值一直存在争议,但仍然有不少城市有信控统一平台建设的需求,只是相比以往要显得更为冷静。经常有地方交警用户向赛文交通网咨询其他城市统一平台的建设情况,通过获取其他地方城市经验来论证建设的可行性。

为此,赛文交通网从建设目的、建设效果、存在问题等方面调研了部分已建信控统一平台城市的相关情况,以供行业参考。

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信控统一平台的建设需求

根据各地方的用户反馈,总体来看,建设信控统一平台的目的主要有三点。

一是为了跨区域统筹管理控制交通信号。大多数城市都建有两个品牌种类以上的信号机,随着信号机品牌的数量增加,无论是对于民警的系统操作,特别是特勤线路保障的时候,还是信号优化,都带来了诸多不便。建设信控统一平台,一方面希望可以减轻值班民警的压力,不需要同时操作多个平台;另一方面,希望实现不同信号机之间的协调控制。

二是为了信号机顺利更新迭代。以南宁为例,原来有400多台泰尔文特的信号机,自泰尔文特被收购以后市场重心转移,逐渐撤出中国市场,泰尔文特信号机无法再进行技术升级,而只能固定运行。因此,南宁又引进了海信网络科技的信号机,但是这两种信号机之间无法兼容,通过调研,南宁市公安局交警支队最终决定采用信控统一平台解决兼容的难题。

2020年1月,由南宁市交警支队以近200万的价格采购了多源交通信号综合控制平台,该平台是为信号控制系统提供优化方案的应用系统,可以对海信网络科技信号机及泰尔文特信号机进行集中管控,提高交警支队的信号管控能力。

三是为了打破行业的垄断性,便于市场正常化运行。长期依赖某一家厂商或系统,用户容易被“技术绑架”,借信控统一平台兼容不同信号机来打破垄断性也是用户的目的之一。

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信控统一平台真正的使用者

平台建设之后,还需要明确的是使用者,因为对于交警队内部不同部门的人员来说,信控统一平台所发挥的价值也不相同。

北方工业大学城市道路交通智能控制技术北京市重点实验室研究员张福生曾经表示,统一平台首先考虑的不是技术,而是建设的目的和用户。如果希望专业从事信号控制的交通工程师使用统一平台进行精细化的信号控制优化,几乎是不可能的,他们依然还要通过现场勘查、交通调查分析等手段,进行交通信号设计、控制模式设计,进行控制参数优化与标定工作,这些工作依然离不开专业的工具与原有的交通信号控制平台。如果希望为运维人员以及交通管理指挥调度人员提供简易界面,统一平台也许是个选择。

经过采访调研,赛文交通网发现,目前信控统一平台更多的使用者还是交通管理人员。

比如,目前贵阳信控统一平台更多的是提供给交通管理指挥调度人员处理警务任务和突发事件等。

也有部分城市信控统一平台是多个部门共同使用。海口市公安局交警支队韩华表示,海口信控统一平台主要是科技部门和外聘的信号优化服务团队使用,用来修改和下发配时方案,临时性疏导的锁定干预操作等。因为海口交通信号管理的业务,基本上都是由交警支队的科技部门承担,包括安保的绿灯放行、绿波保障、信号优化等。

南宁的信控统一平台使用者也包括南宁交警支队科研所、指挥中心和外聘的信号优化服务团队。科研所和指挥中心的民警主要用来处理特勤任务或紧急任务,优化服务团队主要用于信号控制协调的优化分析,包括绿波协调实施、路口手控、路口信号运行状态检测、调整方案等功能。

对于交通工程师来说,操作信控统一平台的体验如何?赛文交通网也得到了来自某城市交通信号优化工程师的答案:相对统一信控平台,更愿意使用同一品牌同一平台。因为多种型号设备,会产生的问题较多。比如由于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。

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信控统一平台建设效果

经过几年市场轰轰烈烈的推广之后,信控统一平台在实践中应用效果如何?

总体来看,目前信控统一平台基本能够实现信号机所具备的基础功能,尤其是特勤保障方面使用更为频繁,但是只有少数城市实现了跨品牌信号机的统一协调,主要体现在对国外先进系统的打通存在难点。另外,数据和算法的统一也仍然在探索研究。

南宁市公安局交警支队科研所副所长黄琳表示,目前南宁市的信控统一平台主要实现了三大功能:一是实现了泰尔文特与海信网络科技不同品牌信号机之间的协调,打造了南宁市第一个绿波协调路网——琅西片区,实现整个区域6条道路,不同品牌的11个路口统一协调联控;二是实现了不同品牌信号机的特勤任务处理;三是通过平台可以对不同信号机进行统一校时,可以根据指定的校时服务器进行校时,也可以下发信号机指定系统时间。

在海口,目前有4家信号控制系统,分别是SCATS系统、HiCon系统(海信网络科技)、大华系统、海康系统,目前统一平台还处于1.0版本,主要有3个功能,一是监测和获取各个信控系统的运行数据;二是计算和下发预设配时方案;三是对路口方案的效果评价。其中各品牌横向之间的数据和算法并没有做到完全统一,也因此不能实现跨系统的协调控制。

韩华表示,海口市当时做城市大脑一期项目,其中研发AI信号灯平台的时候还无法实现跨品牌的协调控制,当时国内也鲜有成功案例,跨品牌协调控制作为一个待突破的难点计划二期考虑解决。

韩华认为,完全打通SCATS系统可能难度会大,国产之间则相对会更容易。

早在2016年,武汉市就完成了信控统一平台,命名为“信号灯智能管控平台”。武汉市公安局交通管理局科技管理处黄传明在2021年中国交通信号控制发展年会上透露,武汉市信控统一平台主要实现了四大方面的功能:

一是统一监视,包括设备状态监视、控制运行状态监视、交通运行状态监视;

二是统一操控,统一控制干预界面,包括特勤控制、紧急干预控制;

三是统一基础数据和统一交通数据,没有完全实现,只做到了基础档案和入口流量数据的平台接入;

四是与外部系统的数据交换与控制交互。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。

已实现跨品牌信号机机协调控制的还有银川市。自2018年至2020年,海信网络科技在银川市将不同品牌共计580余处信号机统一接入HiCon系统,实现了联网联控,绿波协调。

赛文交通网从贵阳市公安交通管理局工作技术人员处还了解到,除了实现基本特勤线路保障、统一下发配时方案之外,贵阳信控统一平台还进行了二次开发,大力推进将所有路口的视频(电子警察和道路监控等)接入进来,以此验证路口干预是否达到了效果。

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信控统一平台建设中存在的问题

作为一个新兴产品,在使用信控统一平台过程中,交警用户同样也面临着一些难题。

一是跨品牌的协调控制难以实现。韩华表示,由于不同信号机的控制逻辑、实现方式等都各有差异,配时方案很难统一,并且每个系统有自己的服务器和时钟,系统之间路口配时实时运行的时间差差距较大,目前海口市信控统一平台仅能实现单个路口的优化和各品牌系统内部的协调控制,这与单独使用原品牌控制系统进行优化类似。

相对于国产系统来说,实现完全打通SCATS系统难度会更大,主要是由于SCATS本身开放性不高,另外系统数据源和控制逻辑更为复杂,协议开发工作复杂程度和工作量比较大,成本相对更高。因此,海口市的SCATS系统只能以锁定方案的形式下发方案,不能直接修改系统的参数。

作为用户来说,韩华也提出了担忧,如果花很大的力气去打通,通过统一信控平台计算出的配时方案效果还不如SCATS系统本身的应用效果,就会得不偿失。他认为判断信控统一平台好不好的关键是解决信号控制和交通拥堵场景算法优越性的比拼。

二是不同品牌之间接口兼容的问题。如果信号机厂商都有不同的协议和算法,都有各自的技术壁垒,随着城市的扩容发展,并入其他区、县的信号机对于交警部门来说都是难题。

贵阳市公安交通管理局工作技术人员也同样提出接口协议存在权限分级管理的问题,协议跳转会导致信号机反馈时间延长,但要求不超过相应的规定时间。

三是信控统一平台与仿真、大数据应用等方面的结合还需要深入研究。南宁黄琳表示,目前统一平台对于车辆的OD分析数据还存在不足之处,如果能结合这些数据,对于配时优化将有很大帮助。

四是关于统一平台的运维问题。信控统一平台的服务定位是政府所管理而不是给某一家企业进行把控,所有知识产权归政府相关管理部门所属,企业只是按相关部门的要求进行开发。随着前期由某一企业开发的统一平台质保期过了以后,该平台由谁来运维?怎么运维?是用户需要考虑的问题。对此,相关技术负责人员也提出了一种探讨方案,找一家与信号控制系统无关的服务外包企业来运维,或者交警内部成立研究院,以这种方式来解决知识产权问题。

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结语

就当前信控统一平台的应用情况来看,更多的需求来自跨品牌统筹管控的问题,解决统一管控的操作便捷性和效率更务实,也更容易实现。

韩华表示,远期来看,统一平台还是要探究更好更适用的统一算法体系,或者是一种突破传统信号控制理念的统一控制系统。

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