继信控中国走入青岛后,第二站走入长沙论坛于今天正式启幕。在本期论坛中,我们隆重邀请了长沙市公安局交警支队科信大队主任冯睿进行《长沙信号控制系统建设应用与探索实践》主题分享,为我们详细介绍了长沙近年来在信控方面的实践应用和创新探索。借此机会,让我们也一同走近长沙,一窥海信五年智能交通探索实践之路。

五年信控路:海信助长沙走出漂亮曲线

海信参与长沙市的信号建设始于2016年,并于2019年年末又开始了智能交通管理系统三期续建项目的建设工作。

在这期间,长沙的交通状况有了明显的改善。据《中国主要城市交通分析报告》显示,长沙市的交通拥堵排名连续大幅下降,从16年的第12位,到2018年下降到了第32位。

据不完全统计,长沙市目前交通拥堵指数排名在第四十位左右。

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五年深耕,海信协助长沙交警走出了一条属于智能交通的漂亮曲线。

应用实践:“点线面”相结合,精细化信号调控

通过连续多年建设完善前端智能化设备,在强大的交通数据感知能力的基础上,海信协助长沙交警对全市主次干道、主要路口,针对它们不同的交通特征,因地制宜的采取了不同的控制策略。

01 治堵点:通行效率提升22.65%

针对不同堵点,海信采取“一点一策”优化配时,根据不同交通问题设置不同信号控制策略,以实现治堵目标。

以湘江路南湖路口为例,在晚高峰期间,北往南的车流相当大,经常车辆队伍会一直排到湘江路白沙路口,最大拥堵排队长度达 950m。由于这条路北口呈"喇叭状",北往南方向的车道由两车道到路口拓宽为三车道(2 条左转和 1 条直行车道),这样便会造成等红灯的左转车辆因宽度不够,占用直行车道,导致拥堵加剧。且北往南直行车流与北往东左转车流也经常会相互干扰,导致通行效率低下。

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“经我们观察,在晚高峰时期,南口比北口的通行需求小,有时南口甚至会出现‘空放’现象。”海信信号调优工程师张涛介绍说,"对此,要解决北口拥堵,我们首先增加了北路口的放行时间,将北往东左转在一个周期内分为 2 个阶段进行‘蓄水式’放行,增加了北往东单独放行的机会。这样,既能将左转直行的车辆实施‘分流’,也方便了南口行人过马路。”

经过优化,晚高峰同时段湘江路南湖路口车辆排队长度从 950 米减少到了 300 米左右,北进口的流量由 2614 辆 / 小时提升至 3206 辆 / 小时,北往南通行效率提高 22.65%。

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02 通路段:19个红绿灯仅需停1次

针对某一路段的信号控制优化,海信也在长沙做了许多探索,均取得良好效果。以韶山路为例,在平峰时段,原先韶山路的中意一路至解放路区域有19个红绿灯,现在在理想状态下只用等 1 个红灯。

“韶山路是城区一条主干道,有长沙市‘南北交通大动脉’之称,是许多市民上下班的必经之路。在早晚高峰时期,核心城区的交通压力很大。”张涛介绍道。

为此,海信协助长沙交警根据两个路口间的距离,对绿灯放行的时间进行了重新设计。“早上6:00-7:30,我们实施了快进快出策略,优先保障南往北进城方向通行,提高早高峰上班车流通勤效率; 7:30-9:00,则实施缓进快出策略,避免早高峰车流迅速集聚至核心城区而造成大面积拥堵。

晚高峰期间,从16:30-19:00,实施快出、缓进快出策略,避免晚高峰车流迅速集聚至核心城区而造成大面积拥堵;平峰与夜间(9:00-16:30、19:00-24:00、0:00-6:00)则实施快进快出策略,以双向绿波协调为主。

经过优化,韶山路(解放路 - 中意一路)沿线的19 个路口中,早高峰停车次数平均下降57%,平均车速提升25%;晚高峰平均停车次数减少54%,平均车速提升49%。

值得一提的是,平峰调优前停车 4 次,行程时间 24 分 27 秒,平均车速 23.90km/h,而调优后需停车 1 次,停车时间约 20 秒,其余路口均绿灯通过。整个行程时间可缩短至 15 分 46 秒,平均车速 37.07km/h。

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此外,长沙交警针对潇湘大道做的“绿波控制”也同样效果显著。

潇湘大道全长15公里,有24个路口,路口峰值高达8500辆/小时,这个数据在全国都属于非常高的。因此,对这个路段进行绿波优化十分具有挑战性。

经过平低峰的双向绿波协调控制,该路段取得了“一升三降”的优化效果:道路通行效率提升20%,交通拥堵指数下降15%,停车次数减少15%,平均通行时间缩短10%。对潇湘大道的绿波协调控制取得了科学技术成果登记,并曾在2018年湖南省公安交通管理科技创新项目申报中荣获一等奖,目前也在申报公安部科学技术奖励。

03 调绿网:平峰拥堵下降5.1%

长沙智能网联区域由三纵三横主干道组成,针对此区域的协调控制不仅要保障主干线协调,同时还得兼顾次要道路。

为此,海信协助长沙交警根据智能网联区域路网特点和交通流状况,进行了平峰区域协调控制,打造绿波网,确保该区域内车辆在以45km/h-50km/h速度行驶时,可以无论纵向还是横向都能通行顺畅,达到区域内停车次数最小的目标。

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经高德地图数据显示,优化后智能网联区域全天拥堵指数下降明显,其中平峰拥堵指数下降约5.1%。

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绿色线条为优化前区域拥堵指数变化曲线,蓝色线条为优化后区域拥堵指数变化曲线,灰色线条为历史平均的区域拥堵指数变化曲线

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经过涵盖“点线面”的信号优化协调控制,长沙市实现了37个路口的自适应控制,路口锁死次数降低70%;实现了19条主干道绿波,平均车速提升5km/h;实现了除智能网联区域外的河东1个拥堵区域、7个拥堵片区的缓进快出,高峰拥堵里程减少了10%,拥堵持续时间缩短了12%。

创新探索:“智能网联+公交”在全国率先落地应用

在湖南湘江新区智能系统测试区内,建设了国内首条开放式智慧公交示范线——315线路,是国内首个将智能网联技术应用到公交信号优先方面的公交线路,通过对公交车、红绿灯、路侧设备等全方位的智能化改造,在海信智能网联技术加持下,可通过控制信号灯时长,实现公交优先通行。

具体来说,当315公交车在路上行驶时,在车路协同技术加持下,“路端”可实时获取智能网联公交车辆的速度、位置、车内乘客数量、驾驶状态等数据,并与交通信号控制系统实时联动。当车辆接近智能路口时,信号灯便结合当前红绿灯状态及公交车所需的绿灯通行相位来决定采用绿灯延长、红灯截断或相位保持等优先机制,确保公交车能够快速通过路口。

此外,通过海信自主研发的智能网联汽车创新交通监管平台,可以所有智能网联公交车运行状态实时监管,从而可以极大程度上确保公交车精准、安全到达各个站点,一旦出现应急事件可以智能高效处置。

经过实测,315线路上路运行后,车辆平均行程时间缩减13.3%,平均行程速度提升15.4%,各个站点车辆平均到站时间偏差由60秒缩短至28秒,实现了出行精准预测、行驶安全快速,让公交车真正“快起来”、“准起来”。

在未来,长沙交警将融合更广泛的公交数据,研究适用于多线路多方向的公交优先控制算法,让智能网联技术在实际应用中更具体和细化,为长沙市民提供更加智能、便利的公交出行体验。