綠燈「聰明」地亮了!他們讓城市道路變得更「聰明智慧」

2020-12-16 荔枝網新聞

  無論是為送醫車輛一路開通綠波提供交通保障、查緝布控嫌疑車輛保一方平安,還是研發推出「信號燈需求式放行體系」「自適應可變車道」、充分提高道路資源的利用效率,蘇州工業園區公安分局交通警察大隊民警束雲峰和他帶領的園區交警智能交通團隊,從2017年以來,一直在致力於讓他們管理的道路交通更「智慧」。

  束雲峰說:「讓城市道路變得更『智慧』,讓人民群眾出行更方便、更安全,這就是我們的使命。」

  路口等待,放行的綠燈「聰明」地亮了起來

  8月29日夜間,家住工業園區湖西都市花園的市民張先生開車送身體不適的父親去湖東九龍醫院看急診。走出醫院,已是深夜11點多。他開車沿現代大道直行返回湖西,途中,前方路口正趕上左轉彎放綠燈。雖說此時該路口幾乎沒啥車輛,但總歸要等直行綠燈亮起才能通行。「這下可有的等了。」張先生索性拉起手剎耐心等待。沒想到,東西向左轉綠燈和南北向直行、左轉綠燈依次亮起又很快結束,東西向直行綠燈隨即亮起。「怎麼這麼快就放直行綠燈了?」張先生感覺有些意外。

  「張先生在路口遇到的,是園區交警自主研發的智能調節信號燈,學名叫『自適應信號燈』。這是園區智能交通建設的成果之一。」束雲峰向記者介紹說,「現代大道是蘇州工業園區東西走向的主幹道之一,交通出行需求較大。現代大道以北住宅較多,以南商業區較多,出行需求不規律。特別是在深夜,交通流量明顯減少。此時,如果路口信號燈不管南北方向有沒有車輛,還像白天一樣固定時長的話,很可能會出現南北方向綠燈空放,東西方向的車輛卻只能等待的情況,造成路口時間資源的浪費。」對此,束雲峰帶領園區交警智能交通團隊花了四個多月時間進行技術攻關,在國內首創建立「路口需求響應式車輛及行人放行系統」。

  交警部門在現代大道津梁街、南施街、萬盛街、星湖街、華池街、觀楓街共6個路口建設這种放行系統,具體運行時間是每日23時至次日5時。路口電子警察把觀察採集到的各方向準備通過路口的機動車、非機動車和行人「數據」放入計算機進行計算,靈活地對信號燈進行智能控制。比如:當東西向直行車道沒有車輛,東西向左轉車道有車輛,系統將信號燈切換至東西向左轉綠燈。當東西向直行車道和左轉車道沒有車輛、南北向直行車道有車等待時,系統將信號燈切換至南北向直行綠燈。「根據出行需求靈活調節信號燈,提高車輛通行效率,減少市民等候時間。」

  統計數據顯示,該系統明顯提升了交通管理效能。以現代大道(觀楓街-津梁街)段為例,今年4月6日至12日,該路段車輛平均速度與6月30日至7月6日的車輛平均速度相比,需求響應式放行時段裡,車輛平均速度有明顯提高,由原來的36.65公裡/小時增加至39.03公裡/小時。數據對比同時顯示,智能調節信號燈以後,測試路段的闖紅燈違法行為數量和交通事故數量,都有明顯下降。

  束雲峰說,下一步,園區交警將選擇轄區重點路段的若干路口,在白天時段(上午10時至下午4時),進行信號燈智能放行測試,逐步積累經驗,為市民進一步提供精準出行服務。

  可變車道,每天自動調節40多次

  根據車流情況,設置可變車道可以更充分地利用道路資源。可以前可變車道的調節時間,通常是固定的。「幾點到幾點,直行變左轉。過了幾點,左轉又變回直行。」但是蘇州工業園區星港街-星州街北進口的第2車道,卻是可以根據車流量進行實時變化的,車道指向每天自動調節40多次。束雲峰向記者介紹了又一個智能交通「自適應」案例。

  星港街,是蘇州工業園區金雞湖以西區域的一條南北向主幹道,長期承載著很大的交通流量。其中,星港街與星州街交叉口西側,就是工業園區大型綜合商業體蘇州中心,東側,則是開放式5A級風景區金雞湖湖濱公園。每逢工作日期間,星港街主要是南北方向直行的車輛,但在中午、下班後等時間段,會有不少去往蘇州中心的車輛,造成這個時間段裡,星港街-星州街北進口左轉車輛增多,流量有一定的規律性。但在周末、節假日期間,市民和遊客駕車駛入蘇州中心和駛離蘇州中心的隨機性比較高,導致了星港街上車流量的波動較大。

  為了最大程度提高星港街-星州街的通行效率,束雲峰指導園區交警智能交通團隊嘗試將路口北進口第2車道改為可變車道,並採用自適應控制,實時地調整車道的轉向功能。計算機每隔15分鐘自動計算一次。當左轉車輛密度大於直行車輛密度時,控制系統自動將可變車道變更為左轉車道;當直行車輛密度大於左轉車輛密度時,將可變車道變更為直行車道。

  星港街-星州街自適應可變車道上線後,車道指示方向日均切換40-46次,車輛運行更暢通,路口通行效率也更高。對比啟用前和啟用後的數據,自適應可變車道啟用後,北進口直行車輛的停車次數和延誤指數變化較小;北進口左轉車輛的最大延誤指數由原來的36秒降低至28秒,同比下降22.2%;最大停車次數由原來的0.95降低到0.79,同比下降16.8%。

  仿真模擬,交通管理有了「預演場」

  前年10月13日晚上10時許,隨著中國男足國家隊與印度國家隊熱身賽終場哨聲的吹響,23000多名球迷陸續湧出蘇州奧體中心體育場。端坐在園區交警指揮中心的束雲峰和交警智能交通團隊胸有成竹,因為此前他們已經對此時的交通高峰進行過仿真模擬。

  「真實的交通會面臨多大的壓力,先在計算機裡演示一下。」按照上級公安交警部門有關部署,束雲峰團隊採用仿真模擬技術,對這場足球賽的交通組織進行模擬演練,為大型活動安保決策提供參考。本次足球賽前,園區交警通過對賽場周邊道路條件進行分析以後,通過計算機仿真模擬進場、散場時場館周邊路網的人流、車流運行狀況,得到相應交通指標。根據計算機模擬得出的數據,園區交警對周邊道路管控方案進行優化,調整信號燈時間,實時發布路況信息,引導駕駛人合理避開交通擁堵,取得良好效果,行人散場時間縮短15分鐘,機動車散場時間縮短20%,在精準調控信號系統、保障交通秩序的同時,也減輕了路面警力的壓力。

  「其實,在我們身邊,很多地方用到了交通仿真模擬。」近期,園區交警在交通管理中發現,獨墅湖大道-通園路下匝道處,存在車輛排隊等候時間長、通行效率下降等現象,交警部門調研後,創新設計了同一個綠燈「先放直行、再放左轉,然後再放直行」的管控方案。這個方案到底管不管用?束雲峰拿到計算機裡仿真模擬了一下,確認有效果。果然,該方案實施後,路口通行秩序明顯改觀,通行效率提升14%。

  計算機交通仿真模擬,也是園區智能交通建設的成果之一。自2017年以來,園區交警依託園區宏觀交通仿真體系建設,逐步在計算機中構建起轄區路口、道路、區域的三級仿真模型。束雲峰說:「依託大數據分析、雲計算、人工智慧等先進技術,仿真模擬技術已經普遍應用於音樂噴泉散場、奧體大型活動散場等場景,成為信號控制優化,以及交通組織管理的好幫手。園區交警自主研發的仿真交通模擬決策支持系統,也因此榮獲蘇州市公安局科技強警獎二等獎。」

  「蘇州工業園區轄區面積278平方公裡,道路總裡程985公裡,單次出行距離約8.9公裡,該項衡量指數已與上海相當。一方面是園區交通需求不斷增加,另一方面是交警警力配置相對較少。如何解決這個難題?我們的方法就是向科技要警力,向大數據要戰鬥力,通過智能交通基礎建設和智能交通軟體系統,走交通綜合治理之路。」束雲峰介紹說,蘇州工業園區自2009年提出智能交通建設構想,在園區「智慧大交通」規劃的引領下,始終堅持在實踐中創新,在創新中發展。2011年-2017年,園區完成智能交通一期主幹道「兩橫兩縱」(現代大道、金雞湖大道、星港街、星湖街)建設,208個路口實現智能化覆蓋。2018-2019年,園區完成蘇州中心、奧體中心周邊區域的智能化建設,169個路口完成智能化改造。今年內,園區計劃完成科教創新區及湖東中環以東區域的智能交通建設,並計劃在2023年實現園區智能交通的全覆蓋。

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