煙臺市地處山東半島東部，是我國首批沿海開放城市之一，是環渤海經濟圈內以及東北亞地區的國際性港城、商城、旅游城，是中國最具投資潛力和發展活力的新興經濟強市。近年來，煙臺市機動車保有量和駕駛人數量增長迅猛，市區交通人、車、路矛盾凸顯。隨著社會經濟水平的不斷提升和城鎮化進程的不斷推進，煙臺市機動車保有量還將保持高速增長勢頭，城市交通將面臨空前壓力。筆者根據煙臺市區交通實際情況，通過煙臺指揮交通管理云應用平臺采集到的交通數據，對市區尤其芝罘與萊山兩區的交通信號控制策略做了相關研究，整理報告如下，管中窺豹，結論和建議不盡成熟，希望能對市區交通規劃組織的決策有所裨益，起到拋磚引玉的作用。
一、市區交通現狀分析
目前，煙臺市區（芝罘區、萊山區和高新區）已建成264個路口的智能信號燈。市區交通擁堵點主要分布在芝罘區和萊山區，包括十縱六橫四商圈。十縱六橫構成了煙臺市區路網的骨架，分擔了市區大量的交通出行壓力，四商圈是市區交通的主要吸引與發生源。為了保證市區的交通暢通有序，尤其是十縱六橫四商圈區域內交通的暢通有序，按照"緩進快出內疏"的原則，我們對這264個路口的智能交通信號燈實行了如下交通控制策略的實施，包括20個單點感應控制路口，23個單點自適應控制路口，10條路段的78個平峰期綠波協調控制路口，25個公交信號優先控制路口，118個定時控制路口。
如上圖所示，十縱線從西往東分別為冰輪路、化工路、環海路-海港路沿線、青年路-青年南路沿線、大海陽路-機場路沿線、通世路-通世南路沿線、解放路-迎祥路-南迎祥路-山海路-山海南路沿線、觀海路、濱海中路、迎春大街。
六橫線從北向南分別為幸福南路、芝罘屯路-北馬路沿線、只楚路-南大街-二馬路沿線、鳳凰臺路-白石路-文化路-毓璜頂西路-環山路-迎賓路沿線、紅旗西路-紅旗中路-紅旗東路沿線、港城西大街-港城東大街沿線。
四商圈分別為海港路-南大街商圈、青年路商圈、幸福路商圈、迎春大街商圈。
二、市區目前采取的交通控制方式
目前針對路口交通流特性，主要通過以下五種交通控制方式來對市區264個路口的智能交通信號燈進行科學化、精細化和合理化的管理。
（一）單點定時控制
單點定時控制是根據單個交叉口的運行情況，采取預設固定時段的方式進行信號控制。單點定時控制方式的設置應符合以下條件之一：
1、空間相隔距離較遠的交叉口；
2、交通流量較大且在長時間段內變化幅度不大的交叉口；
3、當交通流量隨時間段變化顯著時，應采用多時段的單點定時信號控制方案。
單點定時控制是使用最早、最多的一種交通信號控制方式，當前市區共有118個路口采用單點定時控制。
（二）單點感應控制
包括單點半感應控制和單點全感應控制，當前市區共有20個路口采用單點感應控制。
1、單點半感應控制
單點半感應控制是根據支路上的交通檢測器提供的信息，平時主干道維持長綠信號，只有當支路上有車輛（或行人）到達交叉口時，才給以通行權。單點半感應控制方式的設置應符合以下條件之一：
（1）主干道與支路相交的交叉口，主干道上交通流量特別大，而支路上交通流量較小；
（2）主干道路段的人行橫道處，根據行人請求來確定過街相位時間；
（3）必須降低對主要干道干擾的交叉口。
2、單點全感應控制
單點全感應控制是根據埋設在所有進口道上的交通檢測器提供的信息，當主干道和次干道（或支路）的交通流量都比較小時，主、次干道（或支路）入口的信號均維持最短綠燈時間，當交通流量較大時，可自動延長綠燈時間。單點全感應控制方式的設置應符合以下條件之一：
（1）相交道路等級相當、交通流量相仿且變化較大的交叉口；
（2）交通流量變化大而且不規則，使用定時信號處理綠燈損失較大的、難以用定時信號處理的交叉口；
（3）有幾個流向的交通流量時有時無或多變的復雜交叉口；
（三）單點自適應控制
單點自適應控制是根據路口交通流量動態變化情況，采取相應的算法對信號配時方案進行實時優化調整，使單個路口滿足控制策略的需要。單點自適應控制方式的設置應符合以下條件之一：
1、相交道路等級相當、交通流量相仿且變化較大的交叉口；
2、交通流量變化大而且不規則、難以用定時信號處理的交叉口。
單點自適應控制可以通過路口埋設的交通檢測器檢測到的交通流量自動調整路口各個相位的時間，做到路口放行時間隨車流量變化而變化，當前市區共有23個路口采取單點自適應控制。
（四）干線定時協調控制（通俗所稱的綠波帶）
干線定時協調控制是通過時鐘同步，干線上各交叉口的信號機按預設方案協調運行。干線定時協調控制方式的設置應符合以下條件：
1、協調交叉口的交通流量較為穩定、變化不大；
2、協調交叉口的交通流飽和度不宜過大；
3、交叉口之間應有較大的關聯性，通常相鄰交叉口之間的距離不宜超過800米；具體我們煙臺市多山，部分道路雖路口間間距較大但因臨山瀕海等地形原因造成出口較少，因此具體實踐中部分路口的間距達到1500米。
4、協調交叉口的交通特征相像，并且路段上的橫向干擾較少。
當前市區北馬路、南大街、只楚路、紅旗路、港城東大街、港城西大街、科技大道、觀海路、機場路、青年路-青年南路這10條路段的沿線78個路口采取了平峰期綠波協調控制。
（五）公交優先控制
從交通信號控制的角度，公交優先控制就是通過在干路設置的電子設備識別并精確定位有優先通行權的公共汽車，在滿足路口最小綠燈時間和最大綠燈時間的有效范圍內，并平衡干線綠波協調策略，實時調整路口信號周期，即或延長當前的綠燈時間或提前結束當前的紅燈時間，實現公共汽車最大可能的不停車通過路口，切實提高公共汽車的通行速度，體現公共交通方式的優越性。當前市區只楚路-南大街-觀海路沿線25個路口采取了公交信號優先控制。
三、煙臺市區交通流特性
煙臺市交通流在整體上存在明顯的早晚高峰特性，并且高峰時段在工作日和節假日呈現出一定的差異性。工作日交通出行比較集中，高峰時段交通擁堵程度較為嚴重，但持續時間相對較短。節假日交通出行相對分散，高峰時段交通擁堵較為平緩，持續時間相對較長。
同時，煙臺市是典型的旅游度假城市，每年的六月下旬至十月上旬是煙臺市的旅游旺季，此時的煙臺市各大景點及前海一線周邊交通壓力會有所增加。
根據路口流量數據及道路實際運行狀況分析得出，煙臺市工作日的交通擁堵主要發生在每日的上下班高峰期，早高峰一般出現在7:20~8:50之間，晚高峰一般出現在17:00~18:30之間，不同的區域和路口早晚高峰出現的時刻及高峰持續時間會有差異。不同區域的路口早高峰出現時間相差不大，但早高峰結束時間有較大差別，晚高峰出現的時間及結束時間不同區域差別較大。其中南大街沿線各路口的高峰持續時間相對較長，平峰交通負荷依然較大，而其它區域高峰持續時間短，并且高平峰時段較為顯著。
煙臺市節假日大部分路口沒有明顯的早晚高峰期，居民出行一般集中在上午的8:30~11:30和下午的13:30~20:30.根據流量統計，去年國慶（仲秋）、春節節前等節假日期間市區路口的流量要比平時要高8%左右，部分路口的流量甚至能比平時高10%左右，其他周末時間的交通流量基本上與工作日相持平。因此國慶（仲秋）、春節節前等節假日期間相比平時周末，全天交通擁堵時間更長，沒有明顯的高峰和平峰的分界。市區南大街沿線商場、娛樂、餐飲等場所密布，平常周末部分路口會出現上午小高峰和下午小高峰，其中南大街-海港路在上午9:00~11:30期間會出現交通擁堵現象，南大街-青年路在上午9:30~11:00期間也會出現交通擁堵現象。
煙臺市早高峰交通流向圖
煙臺市晚高峰交通流向圖
從空間來看，煙臺市高峰時段不同的區域出現不同的交通特性，芝罘區以南大街為中心，萊山區以煙臺市政府為中心，早高峰進城向交通流量相對較大，晚高峰出城向交通流量相對較大。目前交通擁堵主要集中于市區主干道的匯聚點和各大商圈周邊，并且在早晚高峰期已經形成了11個典型的常發性擁堵區域，這些區域的交通條件代表著煙臺市整體交通運行狀況，是交通信號控制中需重點考慮和設計的區域。
芝罘區擁堵區域分布圖
萊山區擁堵區域分布圖
四、交通控制策略
根據煙臺市的交通現狀和路網結構，將煙臺市區劃為9個控制大區，分別為南大街周邊區域、紅旗中路沿線區域、幸福片區、只楚路沿線區域、冰輪工業園周邊區域、南堯周邊區域、黃務片區、觀海路沿線區域、迎春大街周邊區域，如下圖示。這些區域內部各路口彼此間交通流具有較大的關聯性，并且交通特點十分相似性，在交通管理與控制中需作為一個整體來綜合考慮，特別是在交通擁堵的整治中，需要考量區域內各路口間的相互影響。而各區域之間的關聯性相對較弱，彼此間交通影響不大，在交通信號控制中可以獨立開來考慮。
其中，南大街周邊區域、紅旗中路沿線、冰輪工業園周邊、幸福片區、南堯周邊和迎春大街周邊為主要的交通發生和吸引源，易發交通擁堵問題，需重點緩解高峰期擁堵程度。而只楚路沿線、觀海路沿線和黃務片區目前更多的屬于過境通道，交通擁堵問題不突出，應著重提高路段的通行速度，同時采用"分段截留"的方式，來配合中心區域"緩進快出內疏"的交通控制策略。并建議設施科在條件允許的路口，將出城方向的直右混合改為右轉專用，進城方向直右混用方式不變，利用右轉車道來達到緩進快出的交通控制策略。
（一）高峰期控制策略
高峰期重點緩解芝罘區八大擁堵區域和萊山區三大擁堵區域的交通壓力。
芝罘區高峰期重點疏導區域
萊山區高峰期重點疏導區域
其中南大街周邊區域擁堵點位最多，擁堵區域最廣，一部分交通壓力在區域內部產生，另一部分從區域外圍進入。該區域主要通過瓶頸控制、需求控制等方式來保證區域內路口基本交通秩序，防止排隊溢出，同時保障南大街的交通順暢程度。早高峰，從區域外圍控制進入南大街周邊的交通需求，并將周邊較長的路段用于排隊存儲。晚高峰，因大部分交通需求從區域內部產生，應在保證路段基本通行秩序的前提下，提高駛出節點的通行效率。
南大街周邊區域高峰存儲排隊路段示意圖
（二）平峰控制策略
根據煙臺市路網特點和交通流特性，平峰期，重點提高紅旗路以北區域的東西向主干道的通行效率，紅旗路以南區域重點提高南北向主干道的通行效率。如下圖所示，目前我們已經對市區10條路段的78個路口實行了平峰期綠波協調控制，協調控制的實施有效提高了車輛的通行速度。
煙臺市平峰期控制策略圖
根據上述的城市交通控制策略，結合煙臺市道路條件和交通狀況，目前已建成20個單點感應控制路口，23個單點自適應控制路口，10條路段的78個平峰期綠波協調控制路口，25個公交信號優先控制路口，118個定時控制路口。
五、交通控制策略效果
在市區機動車保有量逐年增加的前提下，對市區264個路口的智能交通信號燈按照各自交通需求的不同進行科學化和精細化的管理后，緩解了市區道路交通擁堵，進一步提高了現有道路通行效率。市區早、晚高峰期主干道平均車速分別提高了14.6%和12.1%,道路通行能力提高13.5%,城區擁堵程度由"中度擁堵"下降為"輕度擁堵".南大街實行1路和5路車的公交信號優先控制后，公交車單班次平均行程時間能比未實現之前節省5分鐘左右，單班次平均行程時間提高百分比達到了7%左右。在今年南大街實施公交專用車道以后，從空間上和時間上都對公交車進行優先控制的話，公交車的行程時間還將會繼續縮短，進一步提高公交車的通行效率。
但是同時緩進快出內疏的宏觀策略、綠波協調控制以及公交信號優先等優化，也給外圍的路口帶來一定的交通壓力，例如存在西向、南向進城方向高峰期壓力增大，信號周期增大等情況的出現；而綠波協調控制以及公交信號優先的實施，對垂直方向、微循環交通帶來一定的負面影響，出現垂直方向交通等待時間變長等情況。
下一步，我們將繼續從時間上和空間上進行挖掘，對市區路口的智能交通信號燈進行科學化、精細化、合理化的管理，以期達到市區平峰期提高道路的通行效率、保障交通通行暢通，高峰期緩解交通擁堵、降低路口車輛排隊長度、減少車輛等待時間目的。
