基于信控优化的交通拥堵治理实践与应用

10月27日，由中国道路交通安全协会主办、北京易华录信息技术股份有限公司承办的“交通缓堵新技术及应用实践论坛”成功召开，来自公安交通管理部门负责人、国内道路交通管理专家以及业内龙头企业代表，于“云端”交流了在交通治理、城市缓堵工作中的先进技术和实战模式，共同探讨缓堵治理创新路径，共同展望智慧交通未来趋势。

哈尔滨市公安局交通警察支队秩序处副处长韩继涛发表主题演讲《基于信控优化的交通拥堵治理实践与应用》，以哈尔滨交通信号控制系统发展历程、现状为切入点，从点、线、面三个维度介绍了哈尔滨典型拥堵场景和管控方法，分享了哈尔滨市缓堵运营服务工作。

以下为演讲实录

今天向大家汇报哈尔滨市近年来在交通拥堵治理方面开展的工作，分享取得成效的经验和做法。

哈尔滨市位于黑龙江省南部，松花江穿城而过，被誉为欧亚大陆桥的明珠，下辖9区9县，总面积5.31万平方公里，总人口近1000万。市区路网总体呈“两轴、四环、13射”格局，现有跨越松花江通道7处，形成“一江居中、两岸繁荣”的交通格局。机动车保有量近240万辆，城市交通拥堵问题突显，市区道路交通压力总体呈现“西部大于东部，环路大于干道，跨区联络线高峰拥堵”的态势，平峰时段市区交通比较顺畅，高峰时段部分主要道路出现拥堵。从2016年起，连续四年位列互联网交通拥堵排行榜前三位。

城市交通拥堵是民生问题，关乎到每一位交通参与者的权益，公安交管部门作为行政区域道路交通安全管理的主体部门，在治理交通拥堵方面也同样承担着巨大压力。今天，我从交管部门的视角，汇报一下“信控优化+交通组织”缓解城市交通拥堵的举措，总结为三句话：工欲善其事，必先利其器；复杂问题简单化，简单问题精细化；面对困难最有效的方法是坚持。

工欲善其事，必先利其器，缺少智能交通信控系统，交通缓堵战场很难有大作为。2018年以前，哈尔滨市的交通信号灯以单点式信号控制为主，各自为战，缺少协调性，部分路口配置多时段控制方案，依靠校时设置的信号绿波带也经常出现漂移现象。2019年，哈尔滨市启动实施了交通云建设项目，对主城区部信号系统升级改造，采用易华录信控平台，更新了信号机，同步在主要路口配套增设多目标雷达检测器，并不断完善信控平台功能；经过近三年的打磨，逐步融合雷达、电警、卡口等多元数据，不断完善交通态势感知、交通数据分析、多模式控制等技术手段，打造更为针对性、全面性的信控综合缓堵方案。

目前，哈尔滨市主城区灯控路口交通信号控制机联网率达到95%，雷达检测器主城区路口覆盖率在60%以上，主干道、重要节点路口基本都配置了流量检测器。有了前端的数据采集、中端的联网控制机和后端的信控平台，为实施交通缓堵举措提供了夯实基础。

在交通缓堵举措上，我从点、线、面三个维度，分别介绍一下哈尔滨典型拥堵场景和改善措施。

第一个是面维度的区域交通治理。

以中央大街区域为例。它是哈尔滨最早的商业中心，中央大街步行街、防洪纪念塔广场、索菲亚教堂区等哈尔滨市代表性的旅游景点汇集于此，区域内多条道路的高峰小时饱和度超过1.3，部分路段交通秩序比较混乱，机动车和非机动车相互交织抢行，车辆占道停放现象比较突出，区域通行能力低下。主要原因是：车多，商圈及旅游景点聚集，交通吸引点集中；位少，老城区停车泊位配建少，道路红线窄，占道泊位有限；口多，路网呈“井”字分布，交叉口多；灯密，信号灯间距较小，平均距离在120米，致使车辆停等次数较多，影响通行效率。

面对这种老城区的交通拥堵困惑，我们的做法是以跨区域主干道为边界，做区域内的大单行交通组织，中央大街区域内共计47条道路，规划实施了44条单行路。支路采用“单行+单停”的方式，解决动态交通问题，缓解了静态压力；商圈周边的4条主干街路采用“单行+逆向公交专用道”的方式解决公交绕行问题，不改变市民乘车习惯；2条南北向4车道的主干道也调整为互相匹配的大单行，提升道路通行效率。

单向交通最大优势是减少路口交通冲突点，将复杂的区域交通组织问题简单化处理，也为信号绿波协调控制提供了便利条件，单向绿波和区域协调简单易搞，车流循环快速通行，道路通行能力显著提升，这也是我们交警常说的“不怕慢，就怕站”。实施单向交通组织管理后，中央大街区域路网容量增加17%，高峰车辆平均运行速度提高20%以上。

十年来，哈市坚持开展单向交通组织规划，已对389条道路实施了单行，占市区道路总数的16%，形成了以13个片区为主的单向交通网络。

第二个是线维度下的饱和交通路段拥堵治理。

以新阳路为例，它是连接机场快速路与中心城区的关键道路，早晚高峰过境流量大，路段饱和度高，交通拥堵严重；沿线可分为三个短间距路口组团，组团内各路口高峰期易出现溢出现象，并连锁反应影响周边道路通行；路段中部有行人过街平面通道，行人过街等待时间长，诱发行人闯红灯问题，并直接影响道路通行效率。

为解决这一拥堵问题，对新阳路沿线路口制定4种控制策略。

1.将路段平面行人过街通道调整为嵌入式Z型斑马线，将斑马线行人过街的配时嵌入到相邻交叉路口相应车流相位中，分段叠加设置，既保障了行人有一次通过的过街时间，也有二次过街的绿灯相位，缩短行人等待时间；又保证了临近交叉路口的车流不被过街行人阻隔，减少车辆停车次数。

2.高峰时段设置双向绿波协调控制，保障车辆能够顺利便捷的通过路口，调控路段内部等待车流的数量。

3.利用雷达检测数据，重点监测路口排队车流，当车辆排队长度超过雷达检测设定的长度阈值，则适当延长该方向的放行时间，保障路段区间内不会产生车辆积压现象。

4.在早晚高峰期，对新阳路段临近区域的相关路口实施红波截流控制，适当缩短车辆驶入新阳路方向的绿信比，控制车流驶入新阳路的堆积进程，缓解新阳路路段交通压力。

通过优化前后拥堵指数和运行速度的对比，可以看到，新阳路高峰期间拥堵指数降低了21%，车辆的运行速度提高了23%。

第三个是点维度的交通拥堵点治理。

在这里，剖析三个不同类型交通拥堵点，分别采取针对性的改善措施：

（一）环岛交通的差别治理。哈尔滨市的路网建设，在上世纪90年代普遍采用“上跨+下穿+环岛”的立交方式分离路口交通流，市区内环岛较多，环岛交通拥堵、秩序混乱问题愈发严重。近年来，我们先后对14个环岛分三种模式进行了渠化改造：

1.环岛加信号。以李范伍花园环岛为例，李范伍花园环岛为文昌高架桥下的重要交通节点，五路交汇而成，环岛直径90米，环岛受地下设施的影响而无法拆除。采用环岛加信号方案，是在环岛内圈和外圈分别设置信号灯，利用环岛的大半径优势蓄储左转车流，叠加放行相位，解决车流冲突问题。

2.环岛改平交。以动力广场环岛为例，动力广场环岛是哈市西二环路的重要交通节点，周围环境复杂，包含了居民区、商业及学校，并设有苜蓿叶式地面辅道，多股交通流交织，环岛区域通行效率低下。实施“平交+信号”优化方案，将原有环岛实施工程改造，拆除原有环岛，改建为平交路口；通过信号灯拆分为3个灯控路口，协调联动，规范不同流向的车流，并有效利用原环岛内空间，增加直行和左转等待车道。优化后通行能力提升了22%。

3.半岛+U型回转。以红旗公滨环岛为例，红旗公滨环岛是红旗大街立交桥和公滨高架桥的交汇处，环岛内有8根墩柱，墩柱间距较近，且盖梁处净空受限，环岛无法拆除。采用半岛+U型回转的交通组织方案，将环岛切割，将公滨路方向设置为快速直行通道，公滨路左转和红旗大街方向的均采用车流采用U型回转绕行的方式解决，掉头处结合行人过街通道设置信号灯，有效改善了此区域的交通拥堵问题。

（二）流量周期变化路口的动态治理。哈尔滨市职住分离现象较为突出，部分路口、大型企业、院校、医院门前路口早高峰时段，左转需求骤增，平峰时段直行车流较大，左转和直行车流与车道功能不匹配。对此，我们提出了“动态渠化、动态车道”的理念，根据车流量在时间上的周期变化情况，因时调整车道导向，设置可变导向车道，依靠雷达检测数据，由信号机调控可变导向车道的行车方向，通过可变车道指示板、导向可变信号灯向交通参与者传递车道导向信息，以“最低成本、最大效率”地提升路口及路段通行能力，从而实现“分秒必争，寸土不让”的精细化管控。

（三）上下游间距较远的孤立路口自适应治理。以“公滨香福”路口为例，相邻上下游路口距离均超过700米，交叉口4个方向流量不均衡、不对称，南北向流量大，南大于北，东西向流量相对较小，西大于东，高峰时段与平峰时段车流变化起伏不大。通过对雷达检测器底层数据的分析，对车流量的秒级感知，进而实现对信号机配时实时调整的自适应控制，实时生成与车流量需求匹配的配时方案。通过实施边缘计算的自适应控制方案，将路口各个方向的“缓行”、“拥堵”时间平均每天减少284分钟，一周总体优化提升39%的良好效果。

最后，再谈一下，在交通拥堵治理过程中借助外脑的心得体会。

随着城市规模的拓展，汽车保有量的递增，交通失衡现象越来越突出，延伸而来的交通信号问题源源不断。依靠交警的力量妥善处理这些信号问题，往往都是顾此失彼，无法做到对每个交叉口的精细化管理，信号配时的合理性也无法保障。按照部局相关文件要求，购买信号调优服务，把专业的事交给专业的人，也已成为未来交通管理的必然需要，也是大势所趋。2019年，哈尔滨市以购买服务的形式引入易华录信号调优团队，承担对全市主城区信号优化调整工作，为哈市在近年来提升交管服务水平提供了坚强有力的支撑。

如何充分有效发挥信号调优服务团队的作用，是交管部门的任务，个人认为，交警部门最重要的任务是明确需求，需求确定了，才能让服务团队领会任务、确定方向、制定措施。在信号调优工作中，首先建立“问题发现、分析研判、方案制定、动态评价与反馈”的闭环管理工作流程，坚持以“问题”为导向，以数据为基础，深入分析原因，找准症结，制定科学合理的配时方案。再通过第三方的动态评价反馈体系，全天候对优化方案运行情况评估与反馈，从而保证信号优化的工作效果，促进信控优化高质量、可持续运行。

截止目前，完成路口精细化配时调整830处，道路绿波协调优化104条，在城市交通缓堵的成绩单上，根据高德、百度大数据显示，哈市自2019年开展信号优化服务以来，交通拥堵状况明显好转，2022年哈尔滨交通拥堵指数较2019年降低15.63%，高峰拥堵全国排名下降14名，2022年哈尔滨高峰平均速度较2019年提升23.15%，哈尔滨交通治堵工作初见成效。

交通缓堵任重道远，未来我们将进一步完善信控优化和交通组织工作，攻坚克难、砥砺前行，不断挖掘城市通行潜能，为市民打造更安全、更舒适、更畅通的交通出行环境。

审核编辑 ：李倩