跨越策略到场景的距离

古语云：谋定而后动，知止而有得。意思是谋划准确周到而后行动，知道目的地才能够有所收获。

为应用复杂多变的场景，决策者通常会预先制定适合具体情况的做事原则和方式方法，也就是策略。信号控制行业中也有专属的信号控制策略，对此《城市道路交通信号控制设计手册》中给出的定义是，能够根据交通流特点和变化情况，制定或选择相应的应对方案， 最终实现预定目标。

2020年10月23日，公安部交通管理局正式签发了《关于进一步加强城市道路交通信号控制应用工作的指导意见》。其中将“制定信号控制策略，推进信号控制精细化”列为第一项主要工作措施。目前，杭州、南京、成都等多个城市已经完成了编制符合当地交通运行特性的控制策略工作。

但从行业整体而言，现阶段控制策略研究少、应用更少，控制策略与控制系统之间相互独立，策略不能落实应用到控制器上，难以对交通信号配时优化工作起到更有力支撑......

策略到场景的距离

面对日益增长的精细化管控需求，如何更好地制定交通信号控制策略，使策略更好地发挥支撑作用，首先要思考几个问题。

数据问题。这两年，雷视、激光雷达、全息路口等感知采集设备的建设热情高涨，已经可以实现通过多种手段获取多样化的路口数据。但在建设过程中仍存在检测位置布设较为固定，不够灵活；建设方式贪大求全，后期维护成本，数据获取成本过高等问题。

面对感知设备每天采集到的庞大的数据，在数据应用开发，数据价值挖掘上的工作也还有着很大的缺失。当前很多数据分析着重于统计型数据的研究，忽视了交通流演变规律的研究，尤其是对上下游的关联分析比较少；跟信号数据也相对孤立，缺乏联动。

数据的准确性直接影响控制效果的实施。数据的采集、分析不够精细化，不能满足不同场景下的管理需求，也就无法起到对信号控制策略的支撑作用。

下发问题。如上所言，当前的控制策略与控制系统之间是相互独立的，无法做到知行合一。如何避免纸上谈兵，针对不同场景灵活切换，让策略制定出来后能切实指导每一次信号控制仍值得思考。

同时，当前大多数城市的信号产品都不止一种，哪怕对于同一种信号结构，不同的厂家的理解也是不一样的，缺乏业内统一的标准规范，兼容多品牌信号产品也是控制方案下发的难点之一。

跨越距离

针对上述的行业问题和痛点，莱斯信息进行了充分的论证和探索，在2023年第十三届交博会上，发布了其最新产品“莱斯新一代场景自适应控制系统”。

早在国家“七五” 攻关重点科技项目中，莱斯信息就参与了国内第一个实时自适应城市交通控制系统的开发与研制。2016年至2017年，莱斯信息联合南京交管局及其他企业共同研发并推出了全息检测信号智能控制系统，在全国近40个城市地区投入使用并取得了一定成效。

本次新品，针对行业存在的数据不实用、多厂家信控系统无法兼容以及信控策略难以应用等问题进行了重点升级。

数据问题上，传统的数据分析主要是基于单一路口、单一断面的采集，信息价值比较孤立。

“莱斯新一代场景自适应控制系统”构建了出口道、人行横道、交叉口内，进口道，路段的5D空间模型。基于此模型，可将常见的雷达、电警、互联网等数据统一映射在路网上，将检测数据和实时信号放行数据相结合，输出如周期流量、占有率等常见参数和车队行程时间分布、车队空间分布、路段内车辆数等精细化研判数据。也可以根据业主需求，进一步叠加公交、行人等数据输出混合交通流情况下的控制所需数据。

基于更加精细化的研判数据，可以进一步分析时空演变规律和交通事件。交通流集散规律中重点分析恶劣天气下交通流特征、异常事件，包括车流冲突放行、上下游通行失衡等。为场景化交通决策提供全面的数据支撑。

控制策略的下发难题，“莱斯新一代场景自适应控制系统”将控制策略数字化，打通了控制策略和控制系统之间相对独立的局面。

同时，考虑了相位环和阶段流优化结构的差异性，采用了“环-闸-阶段-相位-流向”五层优化结构，同时提供了复杂的相位相序优化手段，包括插入相位、指定相位、跳相、相位延长缩短等，使得控制器能够满足相位级优化、常规式协调、感应式协调、溢出应急处置、溢出联动处置等多种优化模式，为控制策略的落地执行提供统一化控制平台。

这与统一信号控制平台有异曲同工之妙，但相较于统一信控平台只是强调不同厂家在不同协议上的接入，“莱斯新一代场景自适应控制系统”已经可以做到更进一步实现对不同品牌信号机的实时自适应控制。

本次莱斯信息新品也强调场景化智能控制，其具有两层含义。

第一层含义是，多元数据的采集接入带来精细化控制能力支撑的同时也会造成成本的上升，部分路口的实际需求不大的情况下统一进行精细化采集设备配置势必会造成数据和资金的浪费。莱斯信息信号研发室主任沈阳表示，“莱斯新一代场景自适应控制系统”可以很低配，也可以很高配，可根据实际控制需求进行场景化配置。

基础一些的可以基于目前已有的电警卡口做一个轻量级的单点均衡控制；如果需要更加精细化，可以继续叠加雷达或者互联网数据做从区域级的宏观调控到路口级的精细化管理；甚至可以通过接入行人、公交车数据，来做混合交通流的控制；依托现有条件灵活组合，定制所需要的功能模块，状态越齐全，功能就越强大。

第二层含义是，基于前段感知设备获取的精细化研判数据，可以刻画出不同的交通场景，针对不同的场景调度数字化的信控策略，实现路网、路径、路口分层级的控制策略的灵活切换，包括了最小绿级别调整、最大绿级别调整等等，结合多因素的控制约束，为控制器输出相应的方案。

相比之下，传统的方案选择式自适应控制系统人工穷举所有场景，系统做选择的方式对人的专业化要求较高，控制策略相对单一化；方案生成式自适应控制系统则容易产生对瞬时流量波动反应过度的问题

沈阳举了这样一个例子，不同路口路段布置的优先级也是不同的，有时候看一个路口四个方向车辆排队长度相同，对于之前的控制系统来说绿信比可能是一样的，但从业主实际需求来讲有一个方向不能排的太长，场景自适应系统就可以根据业主实际需求把策略直接加载到系统当中，使信号配时效果更符合需求逻辑。

通过以上三个主要问题的优化，“莱斯新一代场景自适应控制系统”串联了精细化数据采集支撑场景化策略研判，信号策略指导信号配时的完整链条。更加灵活，不再因循守旧，在传统自适应信号控制系统上更进一步。

以传统自适应控制系统只能做到相邻两个路口之间优化，不能保证整体优化的短板为例。在一些短路径场景中，由于路口之间间隔比较短，如果加上流量大、路段上面可能有行人过街等等影响因素，就很容易出现溢出绞死等严重问题，导致向路段甚至区域内路网蔓延。

在浙江瑞安104国道的项目中，“莱斯新一代场景自适应控制系统”首先通过流量+排队相结合的检测方式做了相序优化，如果发现下游路段车流较多，系统会及时插入一个西向东引向位，及时疏散路段车辆。

同时实时感知上游路口出口位置，当即将发生溢出的情况下，一方面调整下游路口疏散最快速度，另一方面对即将进入路口车辆进行截流。最后用可变车道融合场景自适应控制，缓解左转和直行的相互影响的作用。通过上述措施较好地缓解了两个路口之间的溢出问题。

当前，该系统已在嘉兴、瑞安等多地市落地应用。

结语

今年交博会有一个较为直观的感受是，信号机升级趋势已经不如前些年迅猛。但机动车数量仍在不断增长，疫情开放后交通出行量也已逐渐回升，城市交通精细化管理需求不降反增。

在财政仍有压力的情况下，如何花合适的钱解决更实际的问题，或许是近两年值得厂商关注的热点，“莱斯新一代场景自适应控制系统”就是个不错的例子。