智能信控技术会随着科技进步不断发展，但是信号配时优化只有进行时，没有完成时！

信号灯控制技术日新月异，从全球第一台红绿灯机器发明到现在车路协同、AI、大数据分析等先进技术日趋成熟，信号控制技术从最原始的人工手动扳动到现在的计算机自适应控制，科技飞速发展、不断进步，但本质上还是解决人、车、路之间的通行权问题。

西安交通现状压力 

西安道路路网呈九宫格局，棋盘路网，轴线突出，一城多心。

棋盘式的路网结构造成了平交路口多，西安市目前有 1341 处信号控制路口，智能信号机和单点信号机各占50%，联网率35%，检测器路口占18%。

2019年，西安市开始进行智能化改造，主要改造了曲江新区、经开区、浐灞生态区两百余处信号灯控制路口。

由于西安市智能化改造起步较晚，所以交警部门一直是带着问题进行改造，以解决问题为导向，始终坚持“边改造边应用”。

 西安智能化实战案例 

西安智能化改造主要从点、线、面以及信号控制+交通组织优化组合四个角度。

单点自适应

通过智能化改造，西安目前有31处路口实现了全天候的单点自适应，有137处路口实现了夜间自适应。

以北池头二路-芙蓉东路为例，该交叉口属于进入曲江的重要节点，北进口车流量常年较大，全天候变化幅度大。改造前信号周期采用固定式的，信号机不能根据车流量情况自适应延长和缩减绿灯时长，往往早晚高峰期间造成四个口的拥堵。

北口、东口改造前排队车辆至少需要三个灯时才能通过，高峰期需要两名警力进行疏导。

西安交警进行智能化改造之后，更换了智能信号机，在每条车道距离路口30米左右布设地磁检测器，获得了准确的交通流量。

数据采集完成后，信号配时优化方案由信号控制系统自主生成。从实行之后到目前为止，该路口信号周期变化在60s~175s的范围内，路口相位相序自适应调整，产生三类不同的控制模式。

改造完成后，西安交警通过第三方平台调取了路口拥堵指数曲线（下图），北池头二路交通拥堵系数高峰期间下降明显。

改造前北口一个绿灯之后仍有20辆以上车辆排队，改造后北口排队一个绿灯之后最多排2辆，基本实现一次放空。

从改造效果来看，首先是在高峰期解放了警力，其次是单个周期车辆排队基本清空。

动态绿波

以明光路为例，明光路全段长4.9公里，全段总计12个信号灯控制，路口间距最长719米，最短323米。全天车流量较大，早晚高峰期间交通量明显区别于其他时间段，拥堵较为严重。路段影响行车因素较多，车辆通行效率较为缓慢，其中凤城五路、凤城七路、凤城八路关键交叉口较为拥堵，甚至溢出上游路口。

动态绿波方案设计思路，首先是确定关键路口和关键周期，根据车流量数据以及对路段上所有交叉口进行调研，发现制约明光路效果的路口为明光路凤城八路，同时此路口在其他方面也比较重要，因此选择明光路凤城八路为关键交叉口。对关键交叉口进行信号优化，形成最优化的关键周期参数，对沿线12个信控路口设置绿波协调方案；协调周期从90s~170s，总共9套不同使用场景的方案。

其次是取消左转待行区，在绿波方案设计中，因绿波协调的本质就是时间差问题，那么如何灵活设计相位相序决定了绿波方案的好坏，通过取消左转待行区，方便控制方案灵活设计，方便时间差的灵活改变。

第三是兼顾其他方向放行。

根据现场调研，明光路沿线平均小时交通流量约为900辆/H。小汽车油耗取4.8L/H，以每辆车一趟节约8分钟计算，每车每天节约燃油0.64L，理论上讲明光路改造后为每天节约燃油13吨。

区域控制

以曲江区域为例，曲江区域作为全国的5A级景区，每年国庆长假期间接待游客人数达百万级别，由此造成的交通拥堵非常严重，基本每年都会抽调其他大队警力前来支撑。

曲江区共有75个信控路口，其中进出曲江区域的路口有18处。西安交警将曲江区域比作水库，设置了5个“水位监测点”，这5个“水位监测点”是经过大量调研与辖区大队共同讨论确定，通过流量统计系统进行检测。

2019年10月1日进出曲江流量达到峰值,驶入187548辆,驶出175779辆。

当流量达到一定值， “水位监测点”会自动报警，然后西安交警设置了5条“快速泄流通道”，外围设置了18处“控制水流进入的闸门”，内部设置了14处单点自适应交叉口。

根据长假后的总结盘点，对比历来节假日期间曲江区域交通状况，2019年国庆长假期间曲江拥堵指数下降8.64%，拥堵路段提前2小时消散，外围交通管制次数由2018年的6次降为2019年1次。

同时，曲江区域警力也得到了减少，往年国庆节期间曲江区域全天执勤的警力达到400，2019年，每天的警力投入减少100 ，而且根据值守在交叉口执勤民警反馈，感觉工作量降低了，只需要将需求反馈给指挥中心，由指挥中心在后台操作。

信号控制+交通组织优化结合

以石家街盘道为例，该盘道是东二环进出城的主要通道，日常交通流量巨大，平面交叉的道路形态导致该盘道的经常性拥堵。同时盘道周边有大型物流企业、居民区、地铁出口，交通状况较为复杂，各方向车流交织，车辆间剐蹭事故频发，进一步加剧该盘道拥堵问题，进而成为影响西安东二环南向北主干道交通畅通的重要节点。

环岛南北沿线交通流间共有2处明显的机动车交叉冲突点、5处主要的机动车合流交织点及8处机动车与行人冲突点。南口、东口因合流冲突严重，导致路口通行效率低下；西口存在明显的交叉冲突，发生交通事故的危险系数高。

为解决该交叉口因无序交通导致的经常“锁死”和事故频发的问题，交警支队首先在该盘道建设了信号灯。实施灯控后，有效解决了盘道无序通行、经常“锁死”的问题，交通事故发生率大幅降低。

但是，通过持续观察发现，实施信号控制后产生了一些新问题：一是南口车辆排队长仍未缓解，影响了东二环南向北的主干道畅通；二是快速干道东向西的车辆排队问题，东来车辆通过时间有所延长。

因此，西安市公安局交警支队积极联系市城管局、浐灞管委会，对盘道南进口、东进口实施道路断面改造。

第三步，实行了远端分流。考虑南进口驶入盘道右转进入快速干道路口较多，此次在考虑石家街环岛拥堵治理时，对华清东路设置绿波控制策略，提前将右转车流引导进入华清东路进入快速路，不再从盘道南进口右转驶入。

改造完成后，南进口通行效率大幅提升, 快速干道东进口通行效率大幅提升，华清路干线协调效果初步显现，大数据平台各项指数均得到优化。

思考 

第一，交叉路口人车冲突问题。

西安市从2017年开始推广车让人，从宣传这个规定到基本全市形成车让人的氛围仅用了一个多月时间，但是这也给信号控制带来了一定问题。

在一些无法分相位通行的交叉口，左转车辆难免和行人要发生冲突，礼让行人之后，当行人流量较大，那么绿灯周期内左转车辆通行的辆数较少，斜插在十字路口，行人完全通过后，绿灯周期也快结束了，左转车辆快速通行，相反方向车辆的通行时间也会被延误，造成路口混乱。

西安交警也做了一些尝试，在一些大交叉路口可以将相位相序有各种排列方式组合的路口进行调整，最大限度避免人和车的冲突。但是，即使在这种情况下，右转车辆和行人的让行也会造成车辆通过交叉口的延误，这是一个很难解决的问题。

如果车让人，在无法混放的路口，机动车礼让行人如何解决人车冲突问题？车让人?还是人让车？什么情况下应该让？

第二，左转待行区的问题。

西安从前几年开始尝试取消左转待行区，因为它容易受交叉口区域大小的限制。虽然取消了左转待行区，但是可以通过交通信号来弥补，也可以称之为虚拟左转待行区，也就是通过在信号方案的前一相位的最后阶段让左转方向灯变成绿灯，实现左转车辆提前进入交叉口并且不用再停车等待红灯的效果，一次就能通过路口。

第三，众口难调，交通信号灯到底怎么调？

如果将每个交叉口的信号配时比喻成一盘菜，每个通过交叉口的参与者都来品尝，但众口难调，很难满足所有参与者的需求，交警部门现在的原则就是满足大多数人的要求。但是，关键难点在于什么是大多数？就是交通信号优化如何评价？

第四，盘道信号控制，右转驶出盘道车辆如何控制？

第五，宣传问题。

什么样程度的宣传才能最好的引导出行者完成出行？

宣传作为交警部门对缓解拥堵所采用的措施告知交通参与者最直接的方式，那么采用什么样的宣传模式才能不会让人误解交警在作秀？怎么样宣传才能让出行者更好、更快的接受？如何真正的做到出行者满意呢？

第六，大数据+智能信控的发展。

大数据+智能信控是未来的发展趋势，虽然它的技术到现在还处于萌芽阶段，但是这个方向是没错的，因为传统检测手段都存在一些局限性，而大数据是宏观的，我们可以将宏观的大数据和信号控制系统自带的流量采集有机融合，期待有新的科技能够不断朝这个方向深入挖掘。

 结语 

智能信控技术会随着科技进步不断发展，但是信号配时优化只有进行时，没有完成时！

本文根据西安市公安局交警支队秩序处工程队队长张延于2020年4月28日在赛文交通网“精细化交通信号控制” 系列线上研讨会的分享内容，经拾梦者编辑整理而成，有删减。

点击观看直播回顾