云龙山隧道问题的核心在于如何解决流量变化时固定配时与流量不匹配问题，同时兼顾主车流协调以及防止东向西流量溢出。

4月10日，第三届（2019）中国交通信号控制发展年会在北京召开。

会上，徐州交警支队科技科科研所张波所长以云龙山隧道为例，探讨了典型场景下的信号控制策略。

云龙山隧道问题的核心在于如何解决流量变化时固定配时与流量不匹配问题，同时兼顾主车流协调以及防止东向西流量溢出。

基于云龙山隧道问题的场景提出既能满足主路协调效果，又能满足支路通行需求，同时还能在触发溢出信号时，可执行瓶颈策略的综合控制思路。基于该思路，定制设计了“感应”、“协调”、“瓶颈”相容的综合控制策略。

（张波演讲的全部内容）

下文为张波演讲全文：

 国内交通发展现状 

随着城市规模的扩大和社会的快速发展，机动车保有量也在不断增长，交通高峰期的持续时间有所延长，出现交通拥挤的道路不断增加，严重影响了道路通行效率及安全，已成为城市进一步发展的瓶颈问题。

实际存在问题包括：

• 路口信号控制大多采用分时段定周期控制模式；

• 路口存在空放空待、多次停车等通行效率低等现象；

• 路网交通数据采集覆盖面偏少。

作为交警部门，要做好两件事，一是信号灯管理社会化运维，二是信号机配套流量检测的建设。

 典型交通场景 

在实际工作中，我们会经常碰到类似两个或几个相邻路口距离比较近，交通量大，容易发生溢出拥堵 的场景，通过云龙山隧道交通的分析，以期找到缓解相同状况的交通拥堵的可以推广的方法。

徐州云龙山隧道全长825米，其中隧道内道路分为上下两层，下层为全封闭式双向快车道，上层为人行道和慢车道。隧道周边有云龙湖、彭园、淮塔等风景区，是沟通衔接新城区、铜山新区与老城区的重要通道，隧道所在道路为苏堤路，东口与泰山路相交，呈Y型，西口与中山路相交，呈十字型，每天交通流总量为五万辆左右。

 云龙山隧道地图 

平峰期，隧道东西路口的固定配时无法满足动态变化的车流需求，易出现支路空放空待或主路多次停车现象；

高峰期，隧道东口向隧道西口的车辆会迅猛增加，车辆会短时迅速积压在隧道内，甚至溢出到隧道东口路口。

 路网拓扑 

根据这个场景，进行了一些数据检测，检测数据分类包括脉冲数据、统计数据和状态数据。

常见的机动车交通检测设备有：线圈、地磁、视频、微波（雷达）等。本项目采用地磁+视频的方式。

 云龙山隧道信号控制策略 

云龙山隧道问题的核心在于如何解决流量变化时固定配时与流量不匹配问题，同时兼顾主车流协调以及防止东向西流量溢出。

针对这些问题，采用了三种控制策略。

一是感应控制。

感应控制是指在需要实时动态检测车流量信息的车道布设检测设备，车辆放行时满足其最小放行时间，若后续车辆间的车头时距超过设定的检测区间，终止该车流放行，否则允许继续放行至最大绿灯时间。

二是干线协调。

通过设计公共周期、协调相位绿信比、协调相位开启或结束时间差，使得干线方向车流在某一速度区间驾驶时可以连续通过若干交叉口。

三是瓶颈控制。

当下游车辆因为各种原因即将积压至当前路口时，为防止该路口出现继续放行绿灯出现溢出现象，而采用的减少关联相位放行时间的策略，严重时甚至可禁止车辆放行。

基于云龙山隧道问题的场景，徐州交警部门采取了“感应+协调+瓶颈”综合控制策略。

路口布设战术、视频检测器。半秒获取检测器状态，转化为对应相位的战术、溢出调整需求，综合考虑正在放行阶段的放行弹性相位的调整需求及多种限定条件，相位独立处理，允许相位剩余绿灯时间延长、缩短、维持或再恢复。实现无溢出风险时，对各相位进行感应控制，提高路口通行效率；有溢出风险时，通过对相关相位的引流、限流、禁入处理，确保路口不产生溢出。同时通过一定的技术处理使得协调相位在时间维度固定位置为绿灯，确保主车流一路绿波。

划分隧道东西口两路口夜间、平峰、早高峰、晚高峰四类时段，获取各时段适用周期，进行绿信比分配，利用杰瑞电子网络绿波计算模块，获取合适的协调方案；配置“感应”、“瓶颈”、“协调”相关参数，调试检测设备及控制效果。

隧道东口平峰期采用感应+协调模式，高峰期采用感应+协调+瓶颈模式。视频检测器布设在战术区域，用于感应车道来车情况；地磁检测器布设在溢出区域，用于判断车道溢出状态。

隧道西口采用平峰和高峰均采用感应+协调模式。仅在东、南、西、北进口的战术区域布设视频检测器，用于感应车道来车情况。同时配置协调相关参数。

经过优化，地磁设备可将压车状态准确回传信号机，供信号机内置溢出状态识别算法在5秒内判断是否触发溢出状态；视频设备的过车检测率可达99%，较好的满足感应相关算法需求。

方案优化主要的思路是绿信比优化、周期优化、设置合理阈值。平峰期以降低周期，减少等红灯时间为主要目标；高峰期以防止路口溢出，同时降低车辆等红灯次数及时长为目标。

 运行效果 

采用地磁与视频两种不同检测技术，并针对性的选择不同的检测数据，实现支路“感应”、主路“协调”及溢出处理的综合信号控制，在满足支路通行需求的同时，将原先易空放的时间极大的转移至主车流相位，使得主车流相位能够较早的消散排队车辆，让新汇入流量以较大的绿波带宽通行，减少停车几率，提高道路顺畅度及出行满意度，并且当溢出检测区域触发溢出状态时，隧道东口的瓶颈处理机制启用，关联相位将以限流、禁入的方式处理，避免隧道东口溢出，提高道路安全。

徐州云龙山隧道治堵疏通项目针对复杂的交通控制场景，采用多源数据综合检测的方式，将隧道东口路段的溢出状态及隧道东西口路口的过车状态实时检测识别，同时针对不同数据类型设计具有一定推广意义的“感应+协调+瓶颈”综合信号控制算法，有效的将调节支路配时，满足其基本的放行需求。

经过这次优化，隧道内自东向西平峰排队长度平均为70米，隧道内排队长度明显减小，通过泰山路进入隧道内的车辆不会溢出。在该系统的作用下，实现了对进入隧道车流量的自动调控，使隧道内的车辆数始终保持在安全可控的范围之内，保障了隧道内行车安全。