云廷進：城市快速路擁堵治理及一體化交通組織優(yōu)化經(jīng)驗分享

10月27日，由中國道路交通安全協(xié)會主辦、北京易華錄信息技術(shù)股份有限公司承辦的“交通緩堵新技術(shù)及應(yīng)用實踐論壇”成功召開，來自公安交通管理部門負責人、國內(nèi)道路交通管理專家以及業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)代表，于“云端”交流了在交通治理、城市緩堵工作中的先進技術(shù)和實戰(zhàn)模式，共同探討緩堵治理創(chuàng)新路徑，共同展望智慧交通未來趨勢。

快速路的擁堵治理是一個系統(tǒng)工程，涉及橋面與地面道路一體化交通組織優(yōu)化，濟南市公安局交通警察支隊交通科學(xué)研究所副所長云廷進發(fā)表主題演講《城市快速路擁堵治理及一體化交通組織優(yōu)化經(jīng)驗分享》，以濟南市快速路擁堵治理為實踐，介紹近年來大數(shù)據(jù)分析建模應(yīng)用于快速路管控、信號智能控制、交通組織優(yōu)化的新技術(shù)和新經(jīng)驗。

以下為演講實錄

匯報包含四個部分的內(nèi)容。 01

首先簡單介紹一下我們在快速路擁堵治理中遇到的困難和挑戰(zhàn)。

對于快速路的定位，不同的城市有不同的觀點，對濟南市來說，城市東西狹長，地面平交路口多，間隔較近，快速路定位于服務(wù)跨區(qū)域中長距離城市交通和過境交通，目前已建成一環(huán)、兩橫、三縱的格局，全長128公里，以橋隧為主，與高速路無縫相連。

快速路每天出行車輛約70-80萬輛，占比全市通行量30%以上，在快速紓解城市內(nèi)部交通壓力方面發(fā)揮了巨大的作用，也得到了群眾的認可。但隨著城市的發(fā)展，路網(wǎng)拓展遠跟不上交通需求的增長。對快速路治理來說，面臨的問題主要有：

一是快速路道路出行需求日益增長，交通態(tài)勢日趨嚴峻，尤其是高峰時段，交通流急劇增長，并且關(guān)鍵節(jié)點擁堵情況呈常態(tài)化。

二是快速路引流功能強大，橋上橋下流量不均衡現(xiàn)象突出。公眾出行優(yōu)先選擇高架，橋下輔路分流能力弱化，使得地面道路利用率下降。以北園高架為例，經(jīng)測算，北園高架與地面北園大街的通行車輛比為7:1。

三是快速路上車流量大，速度快，再加上自身相對封閉，可騰挪空間小，救援實施困難，交通流相對脆弱，非常容易擾動，對交通事故、故障車等特殊事件十分敏感，一起簡單的交通事故能立即引發(fā)交通擁堵，傳遞效應(yīng)迅速，極易蔓延，造成長距離擁堵。

四是部分路網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化擁堵隱患。快速路的建設(shè)跨度周期長，在銜接上要兼顧歷史遺留問題，最終形成的路網(wǎng)因改造兼顧的原因，在橋面上產(chǎn)生一些交叉沖突點，受地面路網(wǎng)的制約，上下橋匝道口也存在一些交叉沖突點和瓶頸點。

針對快速路治理面臨的這些問題特點，濟南交警以鐵騎為班底，成立了城市高架路大隊，利用二輪警車靈活機動的特點，在快速路上“以小搏大”。按照路網(wǎng)特點，建立了四組單元格巡防機制和一整套應(yīng)急處置預(yù)案，全天橋面駐守。同時加強視頻巡檢，及時發(fā)現(xiàn)處置橋面事故和故障車的發(fā)生，通過匝道封控、逆行上橋等措施，保障特種車輛不因道路擁堵而無法趕到現(xiàn)場。

在工作中，需要解決一些痛點問題：如日常巡檢壓力大，占用警力資源過多；問題發(fā)現(xiàn)及時性、問題根源定位的精準性需進一步提高；處置及救援困難，效率有待進一步高；亟需通過大數(shù)據(jù)、人工智能手段來提高快速路治理能力和水平。

02

接下來，我為大家介紹針對這些問題，我們依托交通大腦能力支撐體系，通過數(shù)據(jù)分析、建模技術(shù)應(yīng)用開展的工作。

近年來，通過交通大腦建設(shè)引領(lǐng)和統(tǒng)籌規(guī)劃，我們形成了以交通大腦為核心的技術(shù)生態(tài)和業(yè)務(wù)生態(tài)，整合構(gòu)建了一系列能力支撐體系。技術(shù)能力上，構(gòu)建了數(shù)據(jù)采集匯聚、數(shù)據(jù)融合治理、智能分析運算、統(tǒng)一服務(wù)管理、信息分發(fā)觸達五大能力體系，支撐八大業(yè)務(wù)能力框架，為交通管理業(yè)務(wù)可持續(xù)發(fā)展和持久創(chuàng)新提供動力和保障。

結(jié)合前面的管理痛點，在快速路擁堵治理上，采用系統(tǒng)化思維，通過互聯(lián)網(wǎng)和本地數(shù)據(jù)融合提高感知能力，事件感知的及時性和準確性進一步提高；通過建模分析提高問題溯源定位、交通信號優(yōu)化和評估監(jiān)測能力，提高預(yù)案的針對性和執(zhí)行效果；通過數(shù)據(jù)服務(wù)輸出、信息分發(fā)觸達體系為指揮調(diào)度、移動警務(wù)、交通誘導(dǎo)信息傳播及協(xié)同控制能力，實現(xiàn)一體化聯(lián)動機制。

數(shù)據(jù)是開展所有工作的基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)方面，交通大腦目前共接入了政府、公安、互聯(lián)網(wǎng)等19類數(shù)據(jù)源125種交通數(shù)據(jù)，構(gòu)建了警、車、人、物、路、事件六大基礎(chǔ)語義數(shù)據(jù)模型，采用高內(nèi)聚低耦合的設(shè)計原則，通過統(tǒng)一服務(wù)網(wǎng)關(guān)對外按需提供分層級、可共享的各類數(shù)據(jù)查詢檢索、比對碰撞、脫敏導(dǎo)出服務(wù)和實時請求服務(wù)。

路況融合方面，在互聯(lián)網(wǎng)路況的基礎(chǔ)上，我們納入卡口數(shù)據(jù)，制作匹配卡口對，進行軌跡融合處理，生成卡口路況，并與互聯(lián)網(wǎng)路況分別進行置信度計算，根據(jù)置信度進行卡口路況和互聯(lián)網(wǎng)路況融合，提供更加貼近真實情況的實時速度、擁堵等級和演變趨勢。

協(xié)同控制方面，快速路上口和核心節(jié)點都設(shè)置了卡口，將快速路各個出口匝道的第一個紅綠燈的路段整合為快速路出口，通過OD分析、貢獻度計算和上下游交通運行監(jiān)測，實現(xiàn)對擁堵溯源，生成自動匝道控制的信號管控方案。

評估監(jiān)測方面，構(gòu)建路口服務(wù)水平監(jiān)測指標PI，根據(jù)車輛延誤、停車次數(shù)、過飽和及溢流等因素結(jié)合卡口流量分析，綜合評估交通運行狀態(tài)，對全市燈控路口進行實時監(jiān)測，為信號自適應(yīng)控制，綠波帶協(xié)同調(diào)整提供參數(shù)依據(jù)。

分析建模方面，構(gòu)建了綠波帶運行監(jiān)測模型，通過互聯(lián)網(wǎng)浮動車軌跡分析數(shù)據(jù)對綠波運行狀況進行監(jiān)測，反饋信控系統(tǒng)，及時切換信號綠波協(xié)同方案，提升地面道路綠波協(xié)同控制效果。

在這些能力的支撐下，與工作機制緊密結(jié)合，整合運用，形成了快速路匝道管控一體化控制的整體方案。

03

下面我介紹一下方案實施情況及取得的成效。

快速路路面上擁堵情況達到匝道管控觸發(fā)條件后，根據(jù)模型分析，對相應(yīng)匝道入口信號燈下發(fā)燈態(tài)控制指令，匝道上口及上游相關(guān)節(jié)點誘導(dǎo)屏同步顯示提示信息，并通過主流互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航APP對公眾發(fā)布，地面相關(guān)道路采用綠波協(xié)同控制。需要警力處置干預(yù)的情形通過信息分發(fā)體系推送至指揮調(diào)度和對應(yīng)警員移動終端，并對快速路和地面交通態(tài)勢進行持續(xù)監(jiān)控，直至交通運行恢復(fù)正常，進入下一循環(huán)。

地面道路采取多種交通組織優(yōu)化措施，在橋下路口動態(tài)綠波推送控制方面，對地面道路合理劃分控制子區(qū)，選取與下匝道連接的交叉口為協(xié)調(diào)頭起點，協(xié)調(diào)停車點放在上匝道之后，相關(guān)節(jié)點設(shè)置綠波推送提示，快速疏通地面道路，實現(xiàn) “上橋提速、下橋提效、地面暢通”的信號控制目標。

在信號精細化調(diào)整方面，根據(jù)流量變化情況，劃分了11個時段信控方案，分時段進行配時方案優(yōu)化；不同的路口，因地制宜，采取了多方式相位放行，精細化調(diào)整了70余處交叉口相位放行方式。

如圖，這是二環(huán)南高架舜德路附近區(qū)域啟用匝道管控前后成效對比。為保障調(diào)流順暢，減緩地面道路擁堵情況，我們對這一區(qū)域匝道前后8處交叉口制定多套協(xié)調(diào)控制方案，根據(jù)流量變化自動切換相應(yīng)的“綠波”?？梢钥闯?，啟動匝道管控后，高架橋上流量變化顯著，擁堵得到很大緩解，地面交通流也很順暢，橋上橋下道路都得到有效利用，綜合通行能力得到有效提高。

在突發(fā)事件應(yīng)急處置方面效率也進一步得到提高。10月15日14時左右，快速路匝道管控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)經(jīng)十路玉函立交區(qū)域出現(xiàn)交通流異常，因非高峰期，判斷為突發(fā)事件，提示出現(xiàn)警情，周邊及上游匝道入口信號燈變換燈態(tài)，進行管控分流。經(jīng)指揮中心確認發(fā)現(xiàn)橋面車輛自然，立即啟動工作預(yù)案。因事件發(fā)現(xiàn)及時，匝道管控為消防救援騰出通道，從14時1分發(fā)現(xiàn)異常，14點3分確認事件，到14點8分處置完畢，用時不到10分鐘。

從通行效率來看，2022年快速路擁堵指數(shù)同比下降27.74%，平均車速同比提高20.6%；從事故預(yù)防來看，快速路2021全年發(fā)生一般事故70起，2022年今至10個多月的時間發(fā)生一般事故36起，在節(jié)約警力資源占用和降低管控難度方面也取得良好效果。

當然，我們也遇到了一些問題：除了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)持續(xù)完善和算法優(yōu)化進一步提升外，信息觸達率提高和公眾出行習慣養(yǎng)成非常關(guān)鍵，匝道管控開啟后，有時會有車輛在上橋口長時間等待現(xiàn)象，出行習慣養(yǎng)成需要一個過程。

04

最后為大家分享一下我們在地面交通組織優(yōu)化，可變車道設(shè)計方面的案例經(jīng)驗。

一、智能可變車道

智能可變車道是我們打破常規(guī)，創(chuàng)新“實時感應(yīng)+時空融合”的模式，對英雄山路與六里山南路交叉口導(dǎo)向可變車道進行升級改造，打造了濟南首條“動態(tài)智能可變車道”，將可變標志牌與路口處信號燈放行相位聯(lián)動控制，通過檢測器控制車道功能隨車流變化而實時動態(tài)變化，并預(yù)留清空時間，防止車道標志切換導(dǎo)致的車道復(fù)用車輛沖突問題，進一步提升路口通行效率。

二、路口逆向可變車道

這是濟南首創(chuàng)的逆向可變車道—“左轉(zhuǎn)借道”，在全國很多城市已經(jīng)得到推廣應(yīng)用，在同向道路空間資源不足的通過的情況下，通過調(diào)整出口車道渠化、建設(shè)信號控制設(shè)施、優(yōu)化信號控制方案等手段，實現(xiàn)左轉(zhuǎn)車輛借用對向車道通行的控制方案。

三、動態(tài)潮汐車道控制

與常規(guī)潮汐車道相比，動態(tài)潮汐車道沒有設(shè)置硬隔離，依靠龍門架上車道控制燈的變化進行車道控制，基于交通大腦對道路失衡指數(shù)實時計算，監(jiān)測道路雙向車流失衡情況，動態(tài)地適時控制潮汐信號燈態(tài)，啟動和關(guān)閉潮汐車道控制，基于這些經(jīng)驗，我們錄制的微課程《常見可變車道設(shè)計技戰(zhàn)法應(yīng)用》獲得部局大賽三等獎。

審核編輯 ：李倩