信控被認為是城市擁堵病一劑良方
隨著經濟的高速發展,大城市的發展承受著交通擁堵所帶來的困擾。不久前發布的《2022年度中國主要城市通勤監測報告》顯示,在選取的44個主要城市中,單程60分鐘以上的極端通勤比重占13%,超過1400萬人承受極端通勤,七成主要城市極端通勤增加。這背后的原因,除了“住得遠”的硬傷之外,交通擁堵恐怕也難辭其咎。
交通擁堵還意味著加大碳排放,影響經濟社會的發展。據統計,北京每年交通擁堵帶來的直接、直接經濟損失高達數千億人民幣,大約占北京GDP的5%。交通擁堵時,車輛在道路上的平均時速為15km/h以下,隨之而來的問題便是更大的燃油消耗以及環境污染,并導致影響經濟發展。
此外,交通擁堵等帶來的過長通勤時間還會讓幸福感下降,據統計,通勤時間越長,心理健康水平便會越差。更有研究指出交通擁堵還會與個人心臟、呼吸道等疾病相掛鉤。
一提到擁堵,就會想到紅綠燈信號控制。在路面基礎條件不變、交規不變的情況下,唯一能干預、并且能提升的變量就是信控,目前信控也是城市交通管控和優化手段之一。那么當前信控行業現狀和痛點有哪些呢?
信控行業現狀和痛點
對于在交通信控領域,信控優化場景化,是在集中管控的基礎上,實現交通的場景化個性化需求。但隨著新需求、新場景不斷涌現,技術、標準、產品面臨全面挑戰,交通信號控制行業產品技術發展進入了一個瓶頸期。
回顧交通信號控制發展歷史,我國大部分城市一直都是多品牌交通信控系統并存的,存在以下痛點:首先由于設置企業標準和保護主義壁壘,導致無法兼容共享,造成投資浪費;其次,部分信控產品運行不智能、穩定性差,無法應對復雜的交通路況;第三,各系統彼此之間無法實現信息共享,嚴重影響跨平臺交通信號管理效率與信控策略水平,無法滿足交警部門需求。
目前各大城市試圖打通不同的信控系統,力圖實現信號機的統一管控。但在實現手段上,大多數都是通過從信號機到信控平臺再到中心平臺的間接方式,來實現統一管控。
因此,在政策和市場需求驅動下,構建統一的信控管理平臺是城市交通信號管理發展的必然趨勢,也是行業共同的探索和挑戰方向。
城市交通管理者的精細化需求
當前,智慧信控解決方案包括路口信號控制系統、行人過街系統、潮汐車道控制系統、可變車道控制系統、待轉屏控制系統、信號配飾優化系統和擁堵溢出控制系統等。
近年來,公安部交通管理科學研究所提出方案,通過建設統一的大數據平臺,實現不同系統數據的互聯互通,支撐信號控制系統優化,并能將方案下發到各品牌信控系統去執行。
具體做法是,以場景化為控制策略的出發點,根據路網特點來進行場景化優化,實現跨區域的場景化規劃,面向不同的交通需求,提供不同的場景化系統方案,不同的時空場景化,針對一些個性的交通參與者也提供個性的交通的場景化設置。
由此可見,交通管理需求歸根到底就是減少交通擁堵,提高紅綠燈的智能化水平,通過控制紅燈時長,通行效率得到了較大提升,讓行人和車輛都能一路暢行,這也是減少交通事故發生的重要前提。
信控解決方案:深挖多維數據價值
隨著交通管理領域倡導信控精細化管理,從行業動態分析來看,國內交通管理的精細化和智能化大概圍繞以下幾個方向:交通組織與信號配時、路況掌握、交通信息服務、交通安全、駕駛員管理、停車管理、設施設備管理、涉車防控、勤務管理、交通違法管理等等,此外還涉及非機動車行人交通管理的精細化。
縱觀市場上很多優秀的信控解決方案,筆者認為基于數據的優化方案是否能夠真正落地是關鍵。如何最大化挖掘數據價值,如何提高數據的應用水平更值得關注。
海信打造“智能調優專家”
城市交通是一個動態的、精細的、多樣化的交通系統,海信作為智能交通龍頭,在近二十年里也做了很多探索和嘗試,目前已形成了智能化、數字化的信號調優模式。海信打造“智能調優專家”,基于干線間關聯度的綠波網絡劃分方法,融合OD數據、多參數的路口間關聯度方法,實現綠波協調子區自動劃分。
對于單點路口,海信按照早晚高峰、平峰、夜間低峰等多個時段,合理設置信號相位、相序、信號周期,靈活采用多種相位設計方法,使放行方式、時間分配與交通流需求相一致。
對于城市重點擁堵路口,開展“一點一策”專項研究,綜合運用信號控制和其他交通組織優化手段,對畸形交叉口、短距離交叉口、多車道匯入、擁堵失衡路口等進行針對性的交通治理,多措并舉,有效提升了路口的車輛通行效率。
大華“哨兵”視頻雷達一體機等智能化設備
視頻監控在交通管理過程中充當著交通傳感的主力。然而,視頻監控在霧雨天氣等低照度情況下,會因為“看不清”“看不準”難以全天候發揮作用。而雷達通過檢測目標的反射頻率,既可以測距,也可以測速和檢測目標的實時位置,有效彌補視頻監控的不足,讓感知系統持續工作。
通過“哨兵”視頻雷達一體機、智能交通信號機等智能化設備和先進的人工智能算法,大華“智慧紅綠燈”依托視頻AI技術實現了視頻交通流的數據采集,用到的交通流參數主要有流量、排隊長度、車型、車速、占有率、車頭時距等,讓紅綠燈實時“看清”路口的車流狀態,“看懂”交通演變規律,對交通流量精準采集,輔助交通信號動態配時優化及全息呈現管控,科學分配路權,延誤指數縮短20%以上,提升路口交通通行效率。
百度信號優化平臺
百度信號優化平臺通過前端感知數據的交通特征智能提取,經過AI診斷-優化-控制-評價-運維,打造“數據智能+流程閉環”新模式。百度在河北保定、湖南長沙、北京亦莊、廣州黃埔等城區的落地實踐證明,通過智能的交通信號控制,可以提升20%-30%的通行效率。
比如,廣州黃埔區的6條主干道,司機平均遇紅燈的停車次數,從3-4次下降為0-1次,在開泰大道東往西的方向,實現了一路綠燈通過12個路口;在長沙高新區智慧交管項目,引入百度地圖導航界面信號燈紅綠狀態實時顯示,使得早晚高峰雙向通行速度提升20%,雙向行程延誤下降27%。
華為全息路網:全面賦能智慧交通業務應用
華為聯合生態伙伴打造全息路口,為保證全天候數據精準度,借助雷視融合等技術,復用電警相機基礎上加上雷達,在獲取位置、車牌、速度、姿態等屬性之后,根據這些數據做各種各樣的應用。
信號優化方面,基于全息路口的數據的交通信號燈配時優化模型包括單點、干線的綠波、區域,配時優化之后進行信號的評價。實踐證明,任何交通信號控制系統只有與當地、當時的實際交通狀況結合起來,不斷優化信號配時,并運用新技術,不斷創新信號控制模式,才能發揮系統的控制效率,達到預定的控制目標,只有這樣城市的暢通治理才能提升。
結語:
不可否認,統一信控平臺確實解決了一些交通管理日常工作中的問題,而這只是城市交通管控的一個階段性的需求,從行業技術發展考慮,在交通大數據、AI賦能以及車聯網場景需求的時代背景下,AI、大數據賦能逐漸成為解決交通問題新突破口,其快速發展極大地推動了城市交通體系的變革,也為信控行業的發展帶來新的機遇和挑戰。
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