隨著“智慧+”項(xiàng)目的廣泛落地，零售、金融、文旅、教育等越來越多的生活領(lǐng)域也已經(jīng)逐漸向智慧靠攏，城市人口賴以出行的交通行業(yè)也不在話下，智慧交通已成為AIoT 時(shí)代的共識(shí)。那現(xiàn)代交通邁向智能化的第一步將是什么？答案應(yīng)該是交通信號(hào)燈智能化。
廣泛認(rèn)為，交通信號(hào)燈作為道路交通的顯著標(biāo)識(shí)，時(shí)刻影響這城市人口出行的效率和安全。目前城市所布局的交通信號(hào)燈大多為傳統(tǒng)紅綠燈，并按照事先設(shè)定的配時(shí)方案對紅綠燈進(jìn)行定時(shí)控制，但這種方式存在不少弊端，如無法根據(jù)實(shí)時(shí)車流狀態(tài)對紅綠燈控制，此情況下非但不能緩解交通壓力，反而在給交通添堵?；诖吮尘?，一種新技術(shù)——“交通信號(hào)綠波帶”應(yīng)運(yùn)而生。
交通信號(hào)“綠波帶”保障車輛一路暢行
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，交通信號(hào)“綠波帶”技術(shù)能使車流的通行速度提升20%以上，有效緩解交通擁堵。
實(shí)際上，交通信號(hào)“綠波帶”就是在制定的交通線路上，當(dāng)規(guī)定好路段的車速后，要求信號(hào)控制機(jī)根據(jù)路線距離，把該車流所經(jīng)過的各路口路燈起始時(shí)間，做相應(yīng)的調(diào)正，這樣一來，以確保該車流到達(dá)每個(gè)路口時(shí)正好遇到“綠燈”，讓車流得以一路暢行。
所以“綠波帶”的原理是根據(jù)道路車輛形勢的速度和路口之間的距離，自動(dòng)設(shè)置信號(hào)燈的點(diǎn)亮?xí)r間差，以確保車輛從遇到第一個(gè)綠燈開始，只要按照規(guī)定速度形式，之后遇到的信號(hào)燈將全是綠燈。也就是說，“交通信號(hào)綠波帶”可通過對多個(gè)路口信號(hào)配時(shí)的整體協(xié)調(diào)，使駕駛?cè)嗽谥饕致分饕旭偡较蛏希磩蛩傩旭偨?jīng)過所有路口均為綠色信號(hào)燈，從而減少停車延誤。
我們也可以將交通信號(hào)“綠波帶”理解成一種新型的交通，其主要特征是對交通信號(hào)燈進(jìn)行自適應(yīng)控制。
交通信號(hào)燈在進(jìn)行自適應(yīng)控制的過程中，現(xiàn)有的交通系統(tǒng)成為了一個(gè)不確定系統(tǒng)，交通信號(hào)燈能夠連續(xù)測量其狀態(tài)，如車流量、停車次數(shù)、延誤時(shí)間、排隊(duì)長度等，逐漸了解和掌握對象，把他們與希望的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行比較，并利用差值以改變系統(tǒng)的可調(diào)參數(shù)或產(chǎn)生一個(gè)控制，從而對接下來路口的信號(hào)等進(jìn)行自我調(diào)節(jié)控制，使得交通達(dá)到最優(yōu)的暢行狀態(tài)。
換句話說，如果科科滿分下的“綠燈”通行是所有學(xué)生的極致追求，那么一路綠燈暢行則是所有車主的極致追求。而交通信號(hào)“綠波帶”的出現(xiàn)不僅滿足了車主的極致追求，某種程度上也減少了城市交通的擁堵及車輛延誤難題。
交通信號(hào)“綠波帶”的落地過程
在今年的博鰲論壇上，我國工信部部長苗圩曾表示，已與交通運(yùn)輸部部長達(dá)成共識(shí)，在中國公路加快打造數(shù)字化、智能化改造，道路的標(biāo)示、規(guī)則將進(jìn)行智能化改造。在未來，道路標(biāo)示、紅綠燈等將能根據(jù)路況來“自主”的協(xié)調(diào)控制車行、人行的通行時(shí)間。由此可見，順勢而生的交通信號(hào)“綠波帶”，是道路邁向智能化的第一步。
那么，當(dāng)前交通信號(hào)“綠波帶”要落地，有哪些關(guān)鍵步驟過程呢？
1、首先必須對相鄰道路交叉口之間的距離進(jìn)行測量，并用道路—距離圖進(jìn)行表示。
2、其次必須對相關(guān)的道路交通數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握，這些交通數(shù)據(jù)包括：交叉口間距、街道及交叉口的布局、交通量、交通管理規(guī)則、車速和延誤等等，然后根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)確定道路交叉口納入線控的范圍。
3、根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算納入線控系統(tǒng)范圍內(nèi)的各信號(hào)所需的時(shí)間配對，確定相應(yīng)配對方案。
4、確定備用配時(shí)方案。在這個(gè)過程中，需要確定信號(hào)控制交叉口能達(dá)到最佳通車效益的最佳周期長、對各交叉口進(jìn)行信號(hào)配對。然后選定交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)周期市場以及確定信號(hào)時(shí)長，同時(shí)調(diào)整確定通過帶速度和周期時(shí)長。
不過需要注意的是，交通信號(hào)“綠波帶”控制并不使用所有的交通路段。通常情況下，為了保證主要道路路線的暢通，才會(huì)使用“綠波帶”。
要落地，交通信號(hào)“綠波帶”存在不少難題
根據(jù)相關(guān)交通部門的說法，交通信號(hào)“綠波帶”作為一種城市道路信號(hào)協(xié)調(diào)控制技術(shù)，具有三大優(yōu)勢：避免駕駛?cè)藛T誤闖紅燈；避免駕駛?cè)说燃t燈是注意力不集中造成交通延誤以及有利于建設(shè)智能化交通，根據(jù)車流量改變信號(hào)燈時(shí)長。展望未來，城市的智能紅綠燈在路面下埋有多個(gè)感應(yīng)設(shè)備，從而與路網(wǎng)的紅路燈形成大型的 “綠波帶”，根據(jù)車流量的增減紅綠燈會(huì)調(diào)整時(shí)間，最大限度解決城市交通擁堵問題。
這愿景聽起來挺不錯(cuò)的，但就目前的建設(shè)現(xiàn)狀來看，交通信號(hào)“綠波帶”要落地還得解決不少難題。
首先，撇去交通信號(hào)系統(tǒng)不談，當(dāng)前的交通系統(tǒng)還不恩能夠?qū)嚵鞲叻暹M(jìn)行精準(zhǔn)判斷。盡管在高峰時(shí)車流相對比較集中，且目前在不少城市大腦系統(tǒng)的助力之下，對車流高峰的與預(yù)判已經(jīng)有了較為準(zhǔn)確的預(yù)判斷，但由于不同車輛的速度不同、駕駛?cè)藛T的心情不同，車流高峰具有太大的不可預(yù)知性，難以判斷具體位置。
其次，城市道路交通的車輛行駛方向并不是單一的，其方向往往是雙向的。但就目前交通信號(hào)系統(tǒng)的兩個(gè)方向是同步的，在這種情況下，就需要在兩個(gè)方向上同時(shí)設(shè)置維持車流的“綠波”。
不過，可以展望的是，隨著智能車路協(xié)同系統(tǒng)、5G等技術(shù)的不斷成熟，交通信號(hào)“綠波帶”也將迎來新的發(fā)展藍(lán)海。但最后提及的是，盡管交通信號(hào)“綠波帶”被視為道路邁向智能化的第一步，但其終究只能保障道路的基本暢通，要真正解決道路擁堵問題，還得寄希望于更智能化的道路條件，以及駕駛員良好的行車習(xí)慣。
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作者：曾凌霄
