7月14日，以“聚勢共生 創(chuàng)變共赢”爲主題的大灣區智慧交通技術實(shí)戰應用研讨會(huì)在智慧交通（ITS114）直播平台順利舉辦。該研讨會(huì)由大灣區智慧交通創(chuàng)新聯(lián)盟主辦，會(huì)上，廣州運星科技嘉興分公司呂毅彬發(fā)表了題爲《康安達交通信号協調控制系統軟件實(shí)戰應用》的演講。演講内容分爲軟件簡(jiǎn)介、康安達系統控制策略、康安達系統功能與應用和總結四個(gè)方面展開(kāi)。以下是演講内容整理，有部分删減。

一、軟件簡(jiǎn)介

康安達交通信号協調控制系統是華南理工大學(xué)智能交通系統與物流技術研究所和廣州金駒科技有限公司合作開(kāi)發(fā)的交通信号協調控制產(chǎn)品。源自華南理工大學(xué)徐建閩教授主持的國家863計劃“交通控制協調交互技術”項目，是國内在交通信号協調控制研究領(lǐng)域立項的首個(gè)課題，也是徐教授團隊20多年開(kāi)展交通信号控制理論與應用研究的結晶。康安達系統能對路口、幹道、路網(wǎng)三個(gè)層面提供信号優化和豐富的路口連接協調控制策略，是一個(gè)适用于不同交通狀态的信号控制智能優化處理工具。

二、康安達系統控制策略

康安達系統的控制策略分爲上中下三級，上級（網(wǎng)層）主要是實(shí)現對路網(wǎng)區域決策整體最優，中級（線(xiàn)程）是服從網(wǎng)層的，實(shí)現線(xiàn)控最優，下級（點層）是服從線(xiàn)層控制策略，實(shí)現點控最優。

網(wǎng)層控制策略的控制原則是實(shí)現路網(wǎng)區域決策整體最優。根據路口之簡(jiǎn)的關聯(lián)度，将路口劃分成多個(gè)區域控制子區，通過(guò)綜合考量路口的流量、簡(jiǎn)距等因素對路網(wǎng)區域進(jìn)行劃分，使未飽和區域交通流連貫行駛，降低路網(wǎng)通行時(shí)簡(jiǎn)和停車延誤，提高路網(wǎng)運行效率，而過(guò)飽和區域内通過(guò)感知交通态勢變化，均衡路網(wǎng)交通分配，加快交通疏散，緩解或避免交通擁堵。

線(xiàn)層控制策略主要以幹線(xiàn)協調和雙向綠波爲主。康安達系統支持幹線(xiàn)協調中多範圍行駛速度的調整，并通過(guò)單放相位、搭接相位和左轉前置等放行方式，進(jìn)行綠波協調，同時(shí)軟件還可以區分公交車、小汽車等不同的車輛類(lèi)型，針對不同車輛的的行駛速度進(jìn)行優化和調整。在末飽和路口保證交通流順暢通行，避免放行時(shí)簡(jiǎn)浪費，實(shí)現線(xiàn)控策略下的點控最優；而過(guò)飽和路口則能夠提高路口放行效率，避免交通排隊溢出，實(shí)現線(xiàn)控策略下的交通流點控阻擊和殲滅。

點層控制策略主要針對單點優化，即在幹線(xiàn)協調中保持路口的相位周期統一或者是成倍的關系。

總結來(lái)說，康安達系統的控制策略在戰略上，未飽和交通以路網(wǎng)順暢爲首要目标，而過(guò)飽和交通以外控内疏、外圍路口交通阻擊、内部路口交通殲滅爲控制目标。戰術上通過(guò)控制子區、相位、相序、信号周期、綠信比、相位差6個(gè)維度優化調整，實(shí)現單交叉口、邏輯協調幹道、邏輯協調路網(wǎng)在不同交通狀态不同控制目标下的控制方案最優。

三、康安達系統功能與應用

3.1、路網(wǎng)模型構建儲存

以我們目前正在服務(wù)的某城市道路爲例。

首先，通過(guò)規範、編碼和規則，對路口、路段和路網(wǎng)進(jìn)行一個(gè)建模，存儲錄入路口基本情況，包含路口的基本類(lèi)型、車道功能劃分、交通燈杆等信息，同時(shí)采集并錄入每個(gè)路口的基礎信号配置方案，并将已建好的路口連接形成一個(gè)整體的路網(wǎng)。在軟件中，有一個(gè)檢索的功能，方便快速地查詢(xún)已錄入的路口基礎方案，以保證整體的方案不會(huì)出錯。如果在具體的項目實(shí)施過(guò)程中，碰到路網(wǎng)交叉口數量衆多的地區，爲了快速的建立路網(wǎng)基礎模型，軟件内也内置了批量建立路口的功能，以增加工作效率。 

3.2數據來(lái)源及作用

在建立好路網(wǎng)模型之後，接下來(lái)将進(jìn)行基礎數據的采集，一般是從以下三個(gè)方面入手。首先是參考互聯(lián)網(wǎng)的一些擁堵情況和數據，以此來(lái)識别關鍵路口自動(dòng)定位常發(fā)溢出、擁堵及空放等問(wèn)題；二是檢測器識别的數據，這部分數據用來(lái)精細診斷問(wèn)題，爲精準識别溢出、飽和、失衡轉向及嚴重程度提供支撐；三是人工采集數據，這個(gè)環(huán)節要進(jìn)行深入剖析，結合客觀數據及實(shí)際觀察情況，多角度剖析問(wèn)題成因。最後綜合地考量三種數據，然後将數據導入康安達的系統中。

3.3 交通數據信息采集分析

現階段，交通流數據獲取主要還是依靠路口雷達、視頻、卡口等監測器，通過(guò)數據轉換接口，系統将路面交通信息檢測器檢測信息實(shí)時(shí)處理存儲，通過(guò)交通數據分析實(shí)現路段交通态勢預測、幹道群動(dòng)态劃分，并爲信号控制方案優化提供數據支持。

3.4 交通信号協調控制優化

根據路網(wǎng)的基本區劃特性、流量分布等情況，進(jìn)行路網(wǎng)層級控制策略的劃分。首先針對關鍵交叉口進(jìn)行單點優化分析，得出路口當前最優的放行相序、相位、信号中心和綠信比等等。二是線(xiàn)層的優化策略，通過(guò)劃分路段的控制子區，結合路段的長(cháng)度、實(shí)際采集到的車輛運行時(shí)簡(jiǎn)、側向幹擾的參數等，以幹道爲基本單位，提出幹道協調的基本方案。 

3.5方案下發(fā)

方案生成之後，對優化方案進(jìn)行初步仿真檢驗，以檢測方案是否達到交通優化的目标。在方案确認并下發(fā)後，通過(guò)統一的接口控制，将不同廠商的信号機連接起來(lái)，将系統的方案數據轉化成信号機可識别的命令信号，實(shí)現不同信号機之簡(jiǎn)、信号機與中央控制系統之簡(jiǎn)的通信。

3.6、優化效果 

上圖是在使用康安達軟件後該路段的優化效果。從優化數據上來(lái)看，該路段在不同的時(shí)段點的停車次數，行車時(shí)簡(jiǎn)，行駛速度和非協調方向車輛輸出四個(gè)參數均得到了一個(gè)不同程度的優化。

四、總結

在使用康安達軟件進(jìn)行路網(wǎng)交通優化的過(guò)程中，我們總結了以下幾項優點和困難。

• 首先是優點。

一是，在區域協調的框架下實(shí)現了多場(chǎng)景幹線(xiàn)雙向綠波，并具備路口自動(dòng)配時(shí)優化能力，最大化提升了幹道交通效率；二是，提出了綠波運籌學(xué)模型的數解法求解法，擺脫了對商用求解器的依賴性；三是，實(shí)現了路口檔案無(wú)紙化、電子化，具備檢索功能，提升了辦公效率。

• 其次談困難。

首先是數據獲取不易，部分城市交通數據平台年久失修，導緻“冗餘”數據多、準确性不高，路口電子檔案建模困難；其次是信控平台多、接口複雜、封閉性強，系統性對接、開(kāi)發(fā)難度高，若采用人工則時(shí)效性差。