南昌市公安局交通管理局作为厅交管局“强信息化”专题调研参与单位，承担“如何深化应用信息化手段，优化交通信号控制系统，实现控制效果和社会效果协调统一，提高群众满意度”的课题调研任务。

一、前言

交通信号控制系统是城市道路交通管理的重要组成部分，其建设管理水平直接关系到城市道路交通运行状态与道路服务水平，是交通出行者体验交通改善水平最直接的要素之一。

根据省公安厅交通管理局《关于开展“强信息化”专题调研的通知》精神，南昌市公安局交通管理局作为厅交管局“强信息化”专题调研参与单位，承担“如何深化应用信息化手段，优化交通信号控制系统，实现控制效果和社会效果协调统一，提高群众满意度”的课题调研任务。

为了确保调研工作高效有序开展，推动调研活动取得高质量调研成果，南昌市公安局交通管理局成立了调研专班，研究制定实施方案、调研提纲、调研方法、调研计划和进度安排等内容。2017年5月初步完成课题调研工作，将调研报告初稿征求各方意见后，对调研报告初稿进行了修改完善，2017年6月形成正式调研报告。

二、南昌市交通信号控制系统现状

（一）南昌市交通信号控制系统的建设过程

2011年之前，南昌市的交通信号控制系统建设水平非常低，全市交通信号灯路口全部为单点信号控制机。由于无法连接交通流检测设备，无法及时获取动态变化的交通流数据，因此，路口配时方案不能根据实际交通状态的变化趋势而进行自动优化调整，只能依靠人工经验、现场调查，拟定配时方案，人力消耗大、运行效果差。另外，由于无法联网，路口配时方案的修改、重大事件的交通指挥、路口设备的故障排查与维护等工作都需要在路口现场开展，工作效率低下。

2011年为迎接第七届全国城市运动会，在市委市政府的关心支持下，南昌市公安局交通管理局建设了智能交通指挥系统，包含11个子系统，其中包括交通信号控制子系统。该项目建设了121台智能联网信号机以及HiCON交通信号控制系统，但由于建设经费紧张，采用了切割路面敷设地感线圈的方式作为路口交通流检测。

2015年我市对111个信号灯路口进行了交通信号控制系统升级改造，将其中78个路口的检测方式升级采用视频车辆检测器的方式进行检测，建有15条绿波带，9个单点自适应控制路口，6个公交信号优先控制路口。

（二）南昌市交通信号控制系统现状

1、南昌市交通信号控制系统概况

截止2016年底，南昌市有交通信号灯路口650个，其中采用智能联网信号机的路口有356个，联网接入指挥中心HiCON交通信号控制系统UTC平台的有260个，有78个路口的检测方式采用视频车辆检测器的方式进行检测。建有15条绿波带，9个单点自适应控制路口，6个公交信号优先控制路口。

2、南昌市交通信号控制系统的建设管理机制

（1）政府发布规范性文件，建章立制

2011年6月24日南昌市人民政府办公厅洪府厅字【2011】235号《关于同意新修（改造）道路的交通信号灯使用集中协调式智能联网信号机进行控制的批复》，“同意今后我市在规划、设计和新修（改造）道路时，路口的交通信号灯均采用与市公安局交管局智能交通指挥系统相一致的集中协调式智能联网信号控制机，与市公安局交管局智能交通指挥系统无缝对接，实现对全市交通信号灯的统一管理。”“各城区政府，各开发区（新区）管委会，市直有关部门要将集中协调式智能联网信号控制机及视频监控设备和车辆检测器，与其他道路交通设施一样，纳入道路规划概算和道路设计图纸，同步规划、同步设计、同步建设和同步验收。”

2013年9月13日南昌市城乡建设委员会、南昌市城市管理委员会、南昌市发展和改革委员会、南昌市公安局交通管理局联合发布洪建发【2013】145号《关于加强城市交通安全设施建设监督管理的通知》，对设计单位、建设单位在设计、建设交通安全设施时的各环节工作提出明确的规范要求。

（2）建立长效管理机构

南昌市公安局交通管理局科研所下设交通控制科，现有2名干警专职负责全市交通信号灯和交通信号控制系统的规划、建设监督、维护管理和业务协调、指导工作。

（3）安排长效管理人员

南昌市公安局交通管理局自2013年起，在城区各执勤大队都设立一名专职设施民警，对辖区内的交通安全设施登记造册，协调区内有关部门的工作。

2015年2月15日南昌市公安局交通管理局出台了《关于加强交通信号灯管理的工作意见》，实行交通信号设施民警认领管理制度。市区各大队将辖区内所有信号灯路口分别确定具体的管理责任民警，每天早上7点之前进行巡查，发现故障及时上报。

（4）建立长效维护机制

南昌市公安局交通管理局自2011年起，通过公开招标，购买第三方专业公司服务的方式，建立了常态化的交通信号灯和交通信号控制系统日常维护抢修机制。交通信号设施维护项目每年公开招标一次。

（5）建立联动工作机制

南昌市公安局交通管理局与市改善办、市园林局，城区各执勤大队与辖区园林部门均建立了修剪遮挡交通标志和交通信号灯树枝的联动工作机制。原则上是每年雨季过后，统一组织排查和修剪。平时如果接到媒体报道、啄木鸟曝光、数字城管、群众反映等特殊情况，则我局科研所与相关园林部门紧急协调，立即整改，及时修剪。

（6）建立长效经费保障机制

自2011年起，南昌市财政局每年安排6000万元的财政资金，专项用于南昌市公安局交通管理局的交通科技、交通设施项目的建设和维护工作。

①2011年7月至2015年10月交通信号设施维护项目每年预算资金500万元，要求承建单位对全市的交通信号灯进行日常巡查、维护、抢修。

②2015年11月至今，交通信号设施维护项目每年预算资金700万元。项目除了要求承建单位对全市的交通信号灯进行日常巡查、维护、抢修以外，还增加了信号调优的需求，即对于无流量检测数据保障的信号灯路口，调查07:00——19:00的交通流量、分析交通流量规律和交通特性、制定信号控制策略、优化调整相位与配时参数。特殊情况、特殊路口，采购人会要求中标人延长流量调查的时间。

③2015年南昌市交通信号控制系统升级改造采购项目列入市重大重点项目。项目预算1200万元。

④2017年南昌市交通信号控制系统升级改造采购项目，已列入市重大重点项目，市发改委已经批准立项。项目预算1424.2万元。

三、南昌市交通信号控制系统存在的问题

（一）缺少车辆检测器

南昌市交通信号控制系统始建于2011年，由于建设经费紧张，以及车辆检测技术在2011年时，也只有地感线圈检测器具有实用性，因此，2011年我市有121个路口采用了切割路面敷设地感线圈的方式作为路口交通流检测。

系统所采用的地感线圈检测方式，已经严重影响到交通信号控制系统作用和控制效率的发挥。一方面是市政工程多，围挡开挖多；另一方面是南方雨水多，道路容易破损；其三是公交等大型车辆的碾压，导致环形地感检测线圈的故障率高，且后期维护工作细碎繁琐。

截止2016年底，我市只有78个路口的检测方式升级采用了视频车辆检测器的方式进行检测，仅占全市650个信号灯路口总数的12%。

（二）缺少专业技术人员

目前我局科研所交通控制科只有2名干警，工作任务繁多，基本上是科研所上班最早、下班最晚的科室，加班加点成为工作常态，有时晚上甚至就睡在办公室，造成民警身心疲惫、工作也就无法深入。

2016年，广州市交警支队管辖的信号灯路口1200个，支队科技设施处的信号设施组有10个民警，人均路口120个。深圳市交通警察局管辖的信号灯路口2226个，科研所的信号优化部门有15个专职民警，人均路口148个。

截止2016年底，我市有信号灯路口650个，按人均路口150个计算，我局科研所交通控制科需要增加2至3个专业技术民警。

（三）信号调优和精细化信号控制存在差距

随着社会经济的快速发展，机动车流量的增大，南昌市越来越多的区域或道路的交通流量饱和，早晚高峰时段很多路口交通拥堵已成常态，部分路口甚至出现了排队溢出现象。

由于路口缺乏交通流检测设备，现有的信息手段不足以支撑快速获知拥堵发生情况，交通信号控制系统在早晚高峰时段难以发挥作用，多是依靠民警或辅警的现场指挥，存在上下游路口的不同民警无法协调指挥的问题。

由于路口缺乏交通流检测设备，平峰或低峰时段，经常出现路口排队失衡现象，精细化信号控制亟需提升。

（四）路口交通组织和渠化设计不合理，增加了信号调优工作的难度

路口交通组织和渠化设计是交通信号控制系统发挥控制效果的基础条件。由于历史原因，我市仍有不少路口没有进行展宽设计，路口车道数和路段车道数一样，路口通行能力低于路段通行能力，使得路口不仅成为交通拥堵节点，也无法实施绿波协调控制。此外，我市信号灯路口普遍缺乏行人二次过街设施，诸如此类的交通组织和渠化设计不合理问题，增加了信号调优工作的难度。

（五）交通信号控制系统技术发展现状的制约

交通信号控制系统是从国外较为理想的机动车交通模式，从上世纪六十年代发展起来的。我们国家的交通信号控制系统是上世纪八十年代在北京、上海小范围、试验性引进的基础上逐步发展起来的。由于受交通条件、技术条件、经济条件等历史局限，时至今日，交通信号控制系统的技术发展现状，还不能适应交通拥堵常态化的控制需求。

现有的交通信号控制系统事先主观制定控制策略、划分时段、选择控制方式。感应控制方案受制于事先主观确定的最大绿；自适应控制方案受制于过去5分钟甚至10分钟、15分钟的“历史”流量数据，无法通过“直接检测判断实时交通状态”的方式确定控制方案。在节假日进出城主要通道流量突变、重大活动集中散场流量突变等突发交通流面前，战略战术理念的缺失，导致路口拥堵、路口失衡现象屡屡发生。

现有交通信号控制系统的断面检测，建模寻优，无法直接检测判断不同路口、不同时段，节假日与平日，不同气象条件的实时交通状态。无法区分和精确掌握每个路口的干扰与通行效率。不知晓、不考虑社会普遍关注的排队长度。

现有交通信号控制系统基于算法建模或预测，对路网交通状态难预知，应对过饱和交通状态乏力，拥堵控制效果不佳。

四、南昌市优化交通信号控制系统的阶段性工作成就

（一）南昌市交通信号控制系统建设的阶段性工作成就

作为交通管理与建设工作的重要成果，我局2015年南昌市交通信号控制系统升级改造采购项目，被市政府列入重大重点项目进行建设，纳入本项目建设的有111个路口。项目于2016年10月28日通过专家验收。

1、项目的主要建设内容

升级南昌市已建设的交通信号控制系统中心UTC平台软件，增加“公交信号优先功能”、“系统优化控制效果的自动评价功能”、“系统控制信息的交互功能”，改进自适应交通信号控制和感应控制算法等；

在北京东路6个路口试点实行公交信号优先控制；

升级检测方式：在39个重点路口和部分路段，建设一体化视频车辆检测器157套，采集进口车道的机动车交通数据；

新建31块路口LED控制信息发布屏；

升级更换138组人行横道信号灯及倒计时显示器；

对接入指挥中心交通信号控制系统的111个主要路口，调查交通流量、分析交通流量规律和交通特性、制定信号控制策略、优化调整相位与配时参数，升级提高信号控制等级。

对40个典型路口按照畅通工程示范路口的要求，进行交通组织渠化设计。

2、项目的主要特点

（1）首创交通强度模型，用交通强度反映路口的交通状况，进行交通信号控制系统配时优化。

（2）首创“通过小型LED文字屏将交通信号控制信息实时自动发布”，让领导和市民对信号控制系统有感知、能知情、易监督，实时发布诸如“绿波控制建议车速××”、“公交优先响应中”、“路口自适应控制”“路口感应控制”“路口正在手动控制”等控制信息。

（3）首创“中心信号控制系统软件平台的控制效果统计功能”，控制效果评价指标可查可复核。

（4）制定高于兄弟城市标准的控制效果评价指标体系。

（二）南昌市交通信号控制系统建设的社会效果

2016年我们建设的南昌市交通信号控制系统升级改造项目的动态绿波控制、对交通参与者实时发布控制信息等几项创新举措获得市民好评，省内各新闻媒体都给予了积极正面的报道。

（南昌市交通信号控制系统升级改造项目）

据不完全统计，参与宣传报导的新闻媒体有江西日报、江南都市报、信息日报、南昌日报、南昌晚报、新法制报、江西晨报、江西电视台、南昌电视台、江西交通广播、南昌交通广播、中国江西网、赛文交通网、智能交通网、智慧交通网等。

2016年11月6日，我局科研所交通控制科科长谢少平同志受同济大学交通运输学院邀请，参加由国家自然科学基金项目支持的“交通设计研究与实践论坛”，在同济大学逸夫楼学术报告厅作“城市智能交通信号控制系统设计—南昌市交通信号控制系统升级改造项目实践与创新”的主题报告。2017年3月23日，谢少平同志受赛文交通网邀请，在首届“中国交通信号控制发展论坛”作《基于实战的交通信号控制系统创新发展之路》的主题报告。体现了国内交通工程、交通控制业界对我局交通信号控制工作的充分肯定。

2016年11月9日，《江西日报》刊发通讯文章《红绿灯变智能 城市道路提速明显》，盛赞南昌市交通信号控制系统升级改造项目所取得的实际效果。

（三）南昌市精细化交通信号控制的阶段性工作成就

1、充分利用路口时空资源，设置借道左转的可变车道

在赣江中大道的世贸路口等2个路口，充分利用交叉口出口车道的空闲时间，设置左转可变车道，即：迎面无来车时，出口车道呈空闲状态，把出口车道中靠近道路中心线的一股车道设置为可变车道，并同步配套设置相应的标志、标线和信号灯，允许左转机动车借道通行。

2、充分利用路口的时空资源

在18个路口设置了机动车左转待行区或直行待行区，通过LED待行提示屏引导机动车进入待行区。

3、充分利用路口的时空资源

根据机动车、非机动车以及行人不同的交通特性，在26个路口增设非机动车候驶区或非机动车信号灯，采取“迟启早断”的控制策略，非机动车信号灯比机动车信号灯提前 5～10秒亮绿灯，从空间和时间上给同向的非机动车、行人优先通行权，规范交通秩序，保障交通安全。

 4、在交通流量大，出口瓶颈容易导致车辆排队的16个路口，采用绿灯结束后,路口四个方向“四面全红”3～7秒的控制策略，起到清空路口的作用。

5、在赣江中大道世贸路口试点安装“红外检测行人闯红灯语音警告提示器”。 行人闯红灯语音警示器可自动识别人行灯的红灯和绿灯信号,通过红外检测技术自动检测行人是否闯红灯。如果有行人闯红灯，则通过语音警告提醒行人：“您已闯红灯，为了您的安全，请退回安全区域”。如果没有行人闯红灯或人行灯绿灯时，则通过语音进行交通安全宣传。

6、在抚河中路的路段人行横道线处，安装行人过街安全警示系统。通过热成像视频检测器，自动检测行人过街的行进方向和位置，触发地面的发光道钉闪烁发光、空中的自发光标志等设施，警示过往车辆礼让行人，保障市民的夜间出行安全。

（四）服务举措方面的阶段性工作成就

1、2017年3月开始，我局在西湖大队试点组建交通设施巡检抢修队伍，专职负责大队辖区范围内的交通标志、护栏、信号灯的巡检抢修任务。一是通过试点活动，提高交通设施巡检抢修工作效率。二是通过试点活动，掌握、满足大队交通设施实际需求；三是为大队培养掌握交通设施专业知识和管理能力的人才。四是积累经验，为今后在全市推广，探索可复制的工作模式。

2、2016年11月开始，我局安排信号控制专业技术人员每天早晚高峰时间，在指挥中心值班，工作日值班时间为：早高峰7:30-9:00,晚高峰17:00-19:00。节假日值班时间以指挥中心所要求的时间为准。

信号控制专业技术值班人员的职责是：（1）负责UTC平台拥堵信息的处置工作。（2）负责高德地图交通拥堵信息的信号处置工作。（3）负责对指挥中心指挥员布置的信号控制工作的处理。（4）负责对指挥中心信号需求的调研工作，并将需求信息及时反馈给科研所。（5）在非高峰值班时间，通过交通流量数据，每日分析研判1～2个重点路口的交通特征规律，优化控制方式和信号配时方案。

3、从2015年起，我局连续两年对外走访市人大、市政协、市公交总公司，并联合《江南都市报》、《南昌晚报》等新闻媒体开展“征集交通信号灯方面意见建议活动”。对内召开“优化交通信号管理座谈会”，参会的有市区各执勤大队分管交通设施的大队长、部分中队长、局机关办公室、秩序处、指挥室、科研所的领导。

4、从2016年5月起，我局通过市交通局客运管理处的出租车行业微信群，广泛征集出租车驾驶员对交通设施和信号灯配时方面的意见建议。

5、从2016年5月起，我局通过“乐行南昌”微信公众号，广泛征集市民对信号灯配时方面的意见建议。

五、南昌市交通信号控制系统的近期改善计划

南昌市发改委已经批准立项“2017年南昌市交通信号控制系统升级改造采购项目”， 项目总投资概算为1424.2万元，其中项目费用1389.2万元、其它费用35万元。项目资金来源在2017年全市重大重点项目投资计划中安排。

（一）2017年建设目标

通过对系统软硬件的升级改造，以及对系统控制策略的优化调整，达到充分发挥我市交通信号控制系统作用的目的。使我市的交通信号控制系统更加智能化，更加贴近实战，更加贴近管理，具备对道路交通流和道路交通拥堵事态可视可控的能力，也具备将系统控制信息主动告知交通参与者的能力。

（二）2017年主要建设内容

1、指挥中心机房增加2台中心服务器；

2、增加24台集中协调式智能联网信号控制机，升级42台SC3080系统信号控制机，每台增加配置一块IO单元。

3、在66个路口建设一体化视频车辆检测器256套，配置视频接口扩展器66个，采集进口车道的机动车交通数据；

4、新建34块LED控制信息发布屏；

5、在70个路口安装行人过街声响提示器512套（含同步更换人行灯杆、人行横道信号灯）；

6、在6个路口安装行人过街感应按钮24套，在2个路口安装行人过街感应检测器8套；

7、在20个信号灯路口安装在线一体式户外UPS；

8、将66个路口信号控制机的嵌入式控制软件进行升级改造并接入指挥中心UTC平台，对配时方案进行优化调整；

9、项目涉及的116个路口，增加必要的配套杆件、线缆及土建施工。

本项目建成以后，联网接入我局指挥中心交通信号控制系统UTC平台的路口将会达到300个，有144个路口的检测方式采用视频车辆检测器的方式进行检测,有24条绿波带，有65块LED控制信息发布屏。联网接入指挥中心交通信号控制系统UTC平台的路口占全市信号灯路口总数的46.15%。采用视频车辆检测器的路口占全市信号灯路口总数的22.15%。

六、南昌市交通信号控制系统的未来发展思路

（一）背景依据

1、2016年5月3日公安部交管局下发《关于推进城市道路交通信号灯配时智能化和交通标志标线标准化的通知》（公交管2016【230】号）提出：“推进交通信号灯配时智能化，依法科学分配通行权利，改善通行秩序，提高道路交叉口的通行能力和通行效率，减少交通延误和资源浪费，提升区域和城市路网的承载能力，有效缓解交通拥堵。”“提高交通信号灯配时智能化水平，要根据交通流量的分布情况确定控制策略”。

 2、2016年9月22日江西省公安厅、发改委、财政厅等七厅（委）联合下发《关于加强城市智能交通系统建设的指导意见》（赣公字【2016】140号）明确提出：“各地要新建、补充和完善交通流检测设备，用流量数据支撑交通信号的控制和优化，实现交通信号灯配时智能化”。“南昌市要实现全路网的交通流量采集，主、次干道信号灯要实现协调控制”。

（二）南昌市交通信号控制系统的未来技术创新思路

交通信号控制系统是民警交通指挥的延续。南昌市交通信号控制系统应“基于交通管理实战需求，以应对拥堵常态化，直面社会普遍关注的排队长度为主线”进行创新发展。非饱和交通状态下，仍然以追求协调、降低延误为主要控制目标；过饱和交通状态下，则要以追求路网交通均衡，实现交通流的高效调度为主要控制目标。着力在检测方式、控制思想和控制模式等方面进行突破，拥抱“互联网+大数据”，走多源数据融合的创新发展之路。

通过融合电子警察的过车数据，判断绿灯期间的车辆干扰与通行效率。

通过融合“互联网+大数据”， 及时发现路口堵车情况、路口失衡情况，掌握排队长度，判断交通拥堵的严重程度。

通过融合“互联网+大数据”，实现区域性交通拥堵特征与发展趋势，甚至路网瘫痪风险的分析研判、评估预警，启动区域拥堵控制策略。

（三）南昌市交通信号控制系统的未来建设思路

坚持“四轮驱动”总体思路，依靠科技进步、购买第三方专业服务、加强民警专业技术培训、加强对外宣传，结合治理城市交通拥堵的工作实际，坚持“上检测、提方式、出效果”的建设原则，强化使用动态绿波控制、单点自适应控制、单点感应控制、瓶颈控制、需求控制等更加智能化、更加贴近实战、更加贴近管理的控制手段，使信号控制和信号配时更加科学合理。实现信号控制效果的自动评价，达到信号配时优化控制以后，让数据说话的目标。通过设置小型LED控制信息发布屏，让交通参与者直观了解到路口信号灯的控制状态，实现信号控制信息与交通参与者交互的目标。

（四）南昌市交通信号控制系统的未来建设目标（2018年—2020年）

1、联网接入指挥中心交通信号控制系统UTC平台的路口占全市信号灯路口总数的84.61%，达到550个路口。

2、采用车辆检测器的路口占全市信号灯路口总数的60%，达到390个路口。

3、实行绿波带控制的道路（路段）达到60条。

4、在地铁或市政工程施工的路口，以及无法实行联网控制或无法安装车辆检测器的路口，利用“互联网+大数据”及时发现交通拥堵、路口失衡，指导信号配时优化调整，达到260个路口。

5、LED控制信息发布屏的总数达到150块。

6、信号配时优化调整实现外包服务。 

调研组牵头领导：

交管局党委委员、副局长 甘伟民

调研组成员：      

交管局科研所所长 刘晓梅                        

交管局科研所交通控制科科长 谢少平