CICTP系列是全國范圍內(nèi)交通專業(yè)人士和致力于更深刻理解中國或其他發(fā)展中國家交通的交通專業(yè)人士盛會(huì)。近年來，汽車的電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享話技術(shù)讓汽車與交通產(chǎn)生了深度融合。未來交通體系正在被重構(gòu)，這一變化趨勢(shì)引起了交通行業(yè)的深切關(guān)注。

作為CICTP2018系列活動(dòng)之一，交通信號(hào)控制與仿真專場(chǎng)邀請(qǐng)了、美國阿克倫大學(xué)教授易平、德克薩斯理工大學(xué)教授劉鴻潮、公安部交通管理科學(xué)研究院研究員趙永進(jìn)、北方工業(yè)大學(xué)城市道路交通智能控制技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員張福生、馬里蘭大學(xué)交通研究所所長，COTA主席張磊、清華大學(xué)教授吳建平、美國內(nèi)達(dá)華大學(xué)教授田宗忠、同濟(jì)大學(xué)教授李克平、北京市公安局公安交通管理局高級(jí)工程師范永強(qiáng)、安徽科力信息產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司副總工程師梁子君博士、滴滴出行城市交通首席工程師聶曉健博士、滴滴出行鄭劍鋒、清華大學(xué)副教授李瑞敏等人進(jìn)行了分享。

一、過飽和交叉信號(hào)控制配時(shí)策略

德克薩斯理工大學(xué)教授劉鴻潮認(rèn)為，交通信控單元包括單交叉口或多交叉口，信控是指通過“控制策略”達(dá)到如最大流出車輛數(shù)、最小延誤、公交優(yōu)先等目的。非飽和交叉口配時(shí)原則為：?jiǎn)谓徊婵�，確定周期長和相位、相序后以 流入率／飽和流率為基礎(chǔ)分配綠燈時(shí)間；多交叉口還需優(yōu)化相位差、相序、帶寬等其它參數(shù)。

過飽和交叉口配時(shí)原則為：?jiǎn)谓徊婵�，設(shè)計(jì)程序同非飽和交叉口配時(shí)，同時(shí)應(yīng)遵循所謂bang－bang 控制原則。即所有排隊(duì)車輛應(yīng)在同一時(shí)間被清空；多交叉口，以區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)最小化延誤和停車，或最大化流出量。Bang－bang是控制論原則（而非配時(shí)原則），按此原則優(yōu)化配時(shí)，隊(duì)列清除時(shí)間最快。

本節(jié)重點(diǎn)：

（1）過飽和時(shí)，綠燈配時(shí)應(yīng)以 Departure ratio， 即流出率／飽和流率之比為原則進(jìn)行配時(shí)。

（2）面向?qū)崟r(shí)控制

（3）只關(guān)注綠燈分配原則，假設(shè)：FIFO、周期、相位、相序（多交叉口）已知，無Permissive 等復(fù)雜相位。

二、城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展探討

2014年調(diào)查上報(bào)統(tǒng)計(jì)，全國31個(gè)�。ㄊ�、區(qū)）323個(gè)地級(jí)以上城市中有194個(gè)城市（61％）建有交通信號(hào)區(qū)域協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)；157個(gè)城市（49％），實(shí)現(xiàn)了交通信號(hào)統(tǒng)一控制和管理；共有5．7萬臺(tái)信號(hào)機(jī)，其中“協(xié)調(diào)智能”信號(hào)機(jī)2．1萬臺(tái)（37％）。

斷面／區(qū)域檢測(cè)與軌跡檢測(cè)相結(jié)合，促進(jìn)數(shù)據(jù)價(jià)值的發(fā)掘與應(yīng)用。基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的控制算法應(yīng)用，觀測(cè)矩陣擴(kuò)展至周邊臨近的路口，每個(gè)智能體的控制行為獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)與周邊智能體狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。每個(gè)智能體不僅考慮周邊智能體對(duì)自己的影響還考慮自己對(duì)周邊智能體的影響，以達(dá)到區(qū)域協(xié)調(diào)控制。

公安部交通管理科學(xué)研究院研究員趙永進(jìn)還為參會(huì)者介紹了控制算法的數(shù)值仿真測(cè)試、車聯(lián)網(wǎng)LTE－V2X城市級(jí)示范項(xiàng)目和基于“數(shù)據(jù)大腦”的交通信號(hào)控制系統(tǒng)等相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)。

三、信號(hào)控制場(chǎng)景與交通流監(jiān)測(cè)

交通檢測(cè)流以檢測(cè)手段、檢測(cè)方法、檢測(cè)區(qū)域、檢測(cè)輸出以及控制應(yīng)用構(gòu)成。主要檢測(cè)指標(biāo)為：車流量、瞬時(shí)速度、平均速度、時(shí)間占有率、車頭時(shí)距和車輛間距。

北方工業(yè)大學(xué)城市道路交通智能控制技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員張福生從檢測(cè)域與檢測(cè)數(shù)據(jù)、交通流檢測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)、交通流檢測(cè)評(píng)價(jià)方法、視頻檢測(cè)評(píng)測(cè)、地磁檢測(cè)評(píng)測(cè)、RFID 電子車牌等方面介紹了信號(hào)控制場(chǎng)景與交通流監(jiān)測(cè)。并對(duì)檢測(cè)質(zhì)量?jī)?yōu)化控制可能影響的SCOOT系統(tǒng)、優(yōu)先信號(hào)控制、感應(yīng)控制等進(jìn)行了解說。

總結(jié)：

流量、占有率、車頭時(shí)距數(shù)據(jù)不能完全滿足控制需求

統(tǒng)計(jì)誤差無法全面評(píng)價(jià)交通檢測(cè)適用性與質(zhì)量

基于控制場(chǎng)景需求，選擇交通檢測(cè)設(shè)備，適用最好

四、整合出行需求及路網(wǎng)仿真的交通控制實(shí)時(shí)決策支持

馬里蘭大學(xué)交通研究所所長，COTA主席張磊通過對(duì)整合出行需求及路網(wǎng)仿真的交通控制實(shí)時(shí)決策支持的介紹，向參會(huì)人詳細(xì)分析了集成AgBM－DTA模擬、行為模型的校準(zhǔn)、驗(yàn)證走廊旅行時(shí)間、坡道計(jì)量以地域?yàn)榛�礎(chǔ)、DTA的匝道計(jì)量操作、DTA中的變速極限、運(yùn)行時(shí)性能、行為反應(yīng)、匝道對(duì)走廊旅行時(shí)間的影響、按時(shí)間組合影響、選擇場(chǎng)景、交通控制策略、實(shí)時(shí)仿真部署、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和計(jì)算等綜合需求管理和控制。

更值得一提的是，在報(bào)告最后，COTA主席張磊還與參會(huì)人分享了光纖傳感器技術(shù)。

五、無人駕駛－未來交通與仿真研究

全世界的汽車廠都在研究無人駕駛汽車，麥肯錫預(yù)測(cè)，在接下來的5年中，會(huì)出現(xiàn)SAE Level 4級(jí)別的無人駕駛，在接下來的10年中，會(huì)出現(xiàn)SAE Level 5級(jí)別的無人駕駛。

無人駕駛的全面實(shí)現(xiàn)，將給未來的社會(huì)帶來全新的景象。首先，道路通行能力將提高3－5倍（寬度減少，密度增加），或許路上不再擁堵，其次，極大提升道路交通的安全性，減少道路事故（70％）以上。

清華大學(xué)教授吳建平通過對(duì)無人駕駛的技術(shù)路線、無人駕駛的進(jìn)程與挑戰(zhàn)和無人駕駛汽車測(cè)試與研究等領(lǐng)域介紹了無人駕駛虛擬仿真研究，分析了無人駕駛的通行能力、車流穩(wěn)定性以及旅行時(shí)間。

六、信號(hào)控制的基本概念及信號(hào)涉及規(guī)范

同濟(jì)大學(xué)教授李克平的報(bào)告題目是《信號(hào)控制的基本概念及信號(hào)涉及規(guī)范》，主要內(nèi)容包括：信號(hào)控制的若干基本問題、我國信號(hào)控制領(lǐng)域的法律法規(guī)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、安徽省城市道路交叉口信號(hào)設(shè)計(jì)控制規(guī)范和關(guān)于行人過街信號(hào)的法規(guī)和信號(hào)設(shè)計(jì)。

他表示，我國城市道路信號(hào)控制嚴(yán)重缺乏對(duì)于基本問題的共識(shí)；規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的缺失既是因，有是果；學(xué)者、企業(yè)和應(yīng)用部門應(yīng)該勇于創(chuàng)新、敢于實(shí)踐，為制定行業(yè)規(guī)范提供經(jīng)驗(yàn)；政府主管部門、行業(yè)學(xué)會(huì)和組織，應(yīng)該擔(dān)負(fù)起制定和宣傳推廣的責(zé)任。

七、北京交通信號(hào)控制系統(tǒng)未來展望

北京市公安局公安交通管理局高級(jí)工程師范永強(qiáng)在會(huì)上詳細(xì)介紹了北京交通信號(hào)控制系統(tǒng)未來展望。

在頂層設(shè)計(jì)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化領(lǐng)域，目前完成《北京市道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)建設(shè)指導(dǎo)原則（試行）》、修訂北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《道路智能化交通管理設(shè)施設(shè)置要求》和加強(qiáng)對(duì)道路交通工程初設(shè)方案的審核“四同步”

對(duì)于信號(hào)燈缺失、老舊問題，重新啟動(dòng)了2012年市發(fā)改委批復(fù)立項(xiàng)的“1700處智能交通綜合信號(hào)控制系統(tǒng)”項(xiàng)目，同時(shí)針對(duì)山區(qū)遠(yuǎn)郊實(shí)際情況建設(shè)警示閃光信號(hào)燈，提升遠(yuǎn)郊道路交通安全性，完成全市有建設(shè)需求的路口信號(hào)燈覆蓋率達(dá)到100％的目標(biāo)。

與此同時(shí)，按照《新一代智慧交通管理科技發(fā)展規(guī)劃綱要》工作部署和“新三年規(guī)劃”科技工程建設(shè)任務(wù)要求，研究制定交通信號(hào)系統(tǒng)整體改造方案，由里到外、分批分次，解決設(shè)備老舊、機(jī)型雜亂的情況，完成全市交通信號(hào)燈實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、屬地負(fù)責(zé)的管理模式。

未來規(guī)劃在總體科技規(guī)劃下搭建系統(tǒng)、打通城市大動(dòng)脈和科技武裝隊(duì)伍，全面提升交通信號(hào)控制系統(tǒng)智能化、規(guī)范化和安全性。

八、科力威師（KeliVS）信號(hào)控制系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用

目前，交通擁堵已成為中國城市普遍面臨的問題，交通信號(hào)控制效率提升是緩解城市交通擁堵的重要手段。

2013年，科力威師與同濟(jì)大學(xué)開展合作交流，首次接觸信號(hào)燈組精細(xì)化控制技術(shù)。2014－2015年，與瑞士VSAG開展全面合作，引進(jìn)VS－PLUS燈組控制技術(shù)，完成“科力威師”信號(hào)機(jī)產(chǎn)品雛形。2016－2017年，完成中國交通現(xiàn)狀需求調(diào)研和具有中國交通特色的VS－PLUS工程化技術(shù)轉(zhuǎn)化�！翱屏ν�師”信號(hào)控制系統(tǒng)產(chǎn)品羽翼漸豐。2018年科力威師進(jìn)一步完成應(yīng)用測(cè)試和產(chǎn)品化工作。

科力威師結(jié)合我國混合交通流現(xiàn)狀，通過引進(jìn)、吸收和轉(zhuǎn)化瑞士VS－PLUS燈組控制技術(shù)，研發(fā)了集方案設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、公交優(yōu)先、效果評(píng)估于一體的“科力威師”信號(hào)控制系統(tǒng)產(chǎn)品。該產(chǎn)品通過融入基于行人、非機(jī)動(dòng)車、小汽車、公交車、特種車輛及有軌電車等不同交通流的實(shí)時(shí)燈組控制算法技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種城市交叉口復(fù)雜交通流的精細(xì)化動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。

據(jù)安徽科力信息產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司副總工程師梁子君博士介紹，科力威師（KeliVS）信號(hào)控制系統(tǒng)由信號(hào)平臺(tái)層和前端設(shè)備層構(gòu)成。目前，該系統(tǒng)應(yīng)用在滁州市、六安市、鄭州市、瑞士等地。

九、多源數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的交通控制評(píng)價(jià)及優(yōu)化

目前，交通壓力日漸增大，檢測(cè)數(shù)據(jù)越來越多，相關(guān)系統(tǒng)趨于完善，居民的期望越來越高，因此，交通控制評(píng)價(jià)及優(yōu)化刻不容緩。

控制評(píng)價(jià)面臨著需求多樣性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、評(píng)價(jià)全面性、指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的挑戰(zhàn)。

清華大學(xué)副教授李瑞敏對(duì)當(dāng)前控制評(píng)價(jià)應(yīng)用的診斷是失衡，其中包括方向失衡、轉(zhuǎn)向失衡、車道失衡。信號(hào)控制優(yōu)化領(lǐng)域，受到離線定時(shí)優(yōu)化以及在線實(shí)施優(yōu)化的影響。

未來交通控制評(píng)價(jià)趨勢(shì)為三足鼎立，首先是車路協(xié)同；其次是機(jī)器學(xué)習(xí)，機(jī)器最終能在多大程度上取代人類；最后是云計(jì)算：頭腦清晰、人工智能、邊緣計(jì)算、耳聰目明、手腳靈便。

最后李瑞敏教授建議數(shù)據(jù)整合：綜合利用各類數(shù)據(jù)、計(jì)算及估計(jì)多種指標(biāo)；人機(jī)整合：在線自動(dòng)評(píng)價(jià)與專家分析交互；應(yīng)用整合：評(píng)估、診斷、優(yōu)化相互整合，推向?qū)嵱谩?/p>

除上述代表外，滴滴出行鄭劍鋒、美國阿克倫大學(xué)易平教授、美國內(nèi)達(dá)華大學(xué)田宗忠教授、滴滴出行城市交通首席工程師聶曉健博士也發(fā)表了相關(guān)內(nèi)容的演講。