同济大学教授、博士生导师，全国城市道路交通文明畅通提升行动计划专家组专家李克平做了“关于城市公共交通优先及其信号优先控制”的主题演讲。

2018年3月24日，由江西智能交通论坛组委会主办的“江西智能交通论坛（第四期）”在南昌成功举办。同济大学教授、博士生导师，全国城市道路交通文明畅通提升行动计划专家组专家李克平做了“关于城市公共交通优先及其信号优先控制”的主题演讲。

以下为李克平演讲实录，经赛文交通网编辑整理

说到城市公共交通，就离不开谈论城市发展的背景。我们中国城镇化的发展，近30年来，发展非常快。

从1950至1980年的30年中，城镇化率由11.2%上升到19.4%， 1990年提高到28.62%， 2000年为36.2%， 2010年超过50% ，到2016 年底中国的城市化率水平为 57.4%，预计 2020 年达到 60%。在这个城镇化发展的背景条件下，也是我们经济快速发展的一个阶段，使得我们小汽车发生了一个爆发式的增长，据统计：从1901年中国有了第一辆汽车到1950年，中国汽车保有量仅有56890辆，到1985年达到了321.1207万辆，2017年全国汽车保有量达2.17亿辆。

这个增长是在我们城镇化和经济发展的背景条件下实现的。

这里另外还有一些数字，我们每个城市小汽车保有量的一个情况。北京、上海、深圳等城市的汽车保有量已经超过了300多万辆。小汽车进入各个家庭后带来的首要问题就是城市交通拥堵。

这里还有一个高德的统计排名，中国各大城市中心区主要道路都出现了严重的交通拥堵。我想用这个数据来体现一下，交通拥堵成为各个大中小城市的通病。

这里（上图）几张照片也体现了大城市的城市拥堵情况。

那么机动车的交通问题，除了拥堵，还有交通事故，废气排放等等一系列的不良影响。大家从城市的管理者，行业的专家，企业，百姓都在思考，如何应对城市交通拥堵的问题。

根据世界其他国家的经验，得出了一个共同的经验：大力发展城市公共交通运输是解决城市道路交通拥堵问题的唯一出路！

（上图）这里有几张照片，大家可能一目了然，一看就知道为什么要发展公共交通，如果都开小汽车上路，所占用的道路资源跟采用其他的交通方式，比如自行车、公交、轨道交通所占用的空间资源，完全不一样。 

关于发展公交优先控制的必要性，在我们中国，从领导层到专家层面，都已经取得了一定的共识，并且越来越被大家所接受。

我们国家从领导层，也提出了一系列的政策指导意见。国务院关于城市优先发展公共交通的指导意见（国发〔2012〕64号）提出要保障公共交通路权优先。

优化公共交通线路和站点设置，逐步提高覆盖率、准点率和运行速度，改善公共交通通达性和便捷性。增加公共交通优先车道，扩大信号优先范围，逐步形成公共交通优先通行网络。增加公共交通优先通行管理设施投入，加强公共交通优先车道的监控和管理，在拥堵区域和路段取消占道停车，充分利用科技手段，加大对交通违法行为的执法力度。

城市公共交通“十三五”发展纲要（交通运输部运输服务司 2016年3月）提出：全面推进公交都市建设、深化城市公交行业体制机制改革、全面提升城市公交服务品。

公交优先已经成为全社会从上到下的一个共识，现在的问题是：公交优先如何做？怎么做的更好？

城市公交优先是一个综合性的命题，体现在不同的各个方面。比如修建地铁和轻轨、扩大公交线网、提高车辆的技术水准、改善服务、施划公交专用道、公交信号优先等等。

需要政策和资金的保证，需要有效的管理体系，同时也需要技术的创新。可以借鉴世界各国的经验，欧洲、日本、香港、英国、美国、巴西等。

公交优先的一个极其重要，同时又是极其困难的问题：是对地面公交车辆运行的路权优先和通行信号优先。

我国一些大城市纷纷进行了有益的尝试，如北京、上海、广州、深圳、苏州、杭州等，但是都还停留在比较粗狂的阶段，远未能够真正实现复杂场景下的有效优先，主要表现在：

缺乏顶层设计，没有统一的规范；

缺乏被广泛认可的评价标准；

能实现的优先比较单一、粗犷。

（上图）这个照片是苏州有轨电车的一个情况。关于城市公共交通的信号优先，根据我们的一些观察分析，有一些问题：

第一，缺失公交专用信号灯；

第二，难以区别化控制社会车辆与公交车；

第三，相位设置和配时不够灵活多样。

我们现在所谓的公交优先，大多数实现的是有公交请求以后，给他延长若干秒的绿灯时间，也许就仅此而已。所以，灵活性不够，效果也会非常有限。

公交信号灯设置主要目标是提高公交出行的安全性，可靠性，快捷性和舒适性。

我们前两年与安徽省的交警总队还有企业一起合作编制了一个《安徽省公交专用信号灯及其公交优先控制规范》，这个规范还没有颁布，正在进行行政审查。

我们这个规范共有10个章节，还有5个附录。

在这里拿出几个比较关键的内容给大家分享下，其中一个最重要的就是公交专用信号灯的形式及涵义（上图）。

在这两张照片（上图），都是德国路上的实景，用于有轨电车的，我们可以看到，一个横杠就表示车辆不能通行，那么下面是直杠，就表示允许通行。

说到公交优先，我们理论研究层面上公交优先有几种方法：被动优先，主动优先，时时优先。

我们也有不少硕士生，博士生在研究这个课题，在研究过程当中，我始终觉得公交优先的方法用这三种方法（被动优先、主动优先、时时优先），难以区别公交优先措施的精细化程度。为什么呢？被动优先，就不需要任何的设施。

时时优先和主动优先的界限本身是一个比较模糊的，剩下的我们要考虑带有信号时时感应，反应功能的，就只落在主动优先这一个区间里面，但是大量的公交优先方法手段和技术都落在这一块呢？

我们在很多层面上就说不清楚了，所以导致我们现在看到国内的一线城市说公交优先我做，那么似乎这个问题就解决了，但其实不然。做了？你做到什么程度？是不是还应该往前更走一步？要分几步走？里面的技术分几个层次？

所以鉴于这种考虑，我们对公交优先的方法提出了六个不同的等级。

第一个等级，就相应于刚才说的被动优先。所谓的被动优先就是考虑公交路权及运行管理措施但无公交优先请求生成系统，可在考虑或不考虑公交运行上下游关联性的情况下实施公交优先信号控制。

第二个等级，需要考虑公交路权及运行管理措施且有公交优先请求机制，同时考虑公交运行的上下游关联性，保持相序不变的前提下，以控制时间精度（小于5s）采用固定步长的绿灯延长控制策略。

第三个等级，需要考虑公交路权及运行管理措施且有公交优先请求及检出机制，同时考虑公交运行的上下游关联性，在多优先请求竞争下，以控制时间精度（小于5s）实施绿灯动态延长、红灯早断及相位跳跃控制策略，同时有最大红灯时长监控机制。

第四个等级，需要考虑公交路权及运行管理措施且有公交优先请求及多步检入、检出机制，同时考虑公交运行的上下游关联性并结合到车率分布确定各交叉口的控制策略集及约束边界。

在多优先请求竞争下，以控制时间精度（小于5s）实施绿灯动态延长、红灯早断、相序调整及相位跳跃控制策略，同时有最大红灯时间监控机制，并考虑在本周期及下一周期进行信号补偿。

第五个等级，需要考虑公交路权及运行管理措施且有公交优先请求及多步检入、检出机制，同时考虑公交运行的上下游关联性及与社会车辆的时距协调关系。

在多优先请求及动态排序机制下，以到车率分布确定的约束边界为基础建立最大绿灯、最大红灯及周期的弹性约束，以控制时间精度（小于5s）实施动态的绿灯延长、红灯早断、相序调整、相位跳跃及相位插入控制策略，同时有最大红灯时间监控机制，并考虑在本周期及下一周期进行信号补偿。

第六个等级，需要考虑公交路权及运行管理措施且有公交优先请求及多步检入、检出机制，同时考虑公交运行的上下游关联性及与社会车辆的时距协调关系。

以公交运行时刻表偏移或载客率为多请求排序依据，在到车率分布确定的约束边界基础上建立最大绿灯、最大红灯及周期的弹性约束，以控制时间精度（1s）实施动态的绿灯延长、红灯早断、相序调整、相位跳跃及相位插入控制策略，同时有最大红灯时间监控机制，并考虑在本周期及下一周期进行信号补偿。

（如图）这是一张表，我们归纳了刚才前面说的因素。

如果公交提出请求，那么他有一个实际的分析，但是因为他的运行是波动，他有可能按照绿线行驶，也可能按照红线行驶，这个在停车线前面的时间窗是很大的，但是我要是有了第二个检测，第二步检测他的时间窗会缩短，也就是说我的预测会更加精确。

要是再有一个第三个请求，那么我的时间窗会变得更小，就可以达到更精准的优先控制，最后公交的车辆按蓝线的轨迹始出交叉口。

那么我只有信号控制的系统，知道了一步步，知道了公交请求的位置，公交运行的实际关系和信号系统内部要处理的多个（可能是三个，五个，十个）请求，后台要处理。

那么只有精准的控制，才能实现一个良好的效果。

最后总结下：优先发展城市公共交通是解决城市交通拥堵等城市病的唯一正确道路；除了政策保障、资金支持以外，公交优先控制技术的发展是一个核心内容；我国城市公交信号控制的技术还处于初步阶段，国外的经验值得我们学习和借鉴，希望业内专家学者和企业共同努力，快速提高我们的研究、开发和应用水准。