在智能交通系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)紅綠燈動態(tài)信號控制技術(shù)面臨著三大核心挑戰(zhàn)：

     （一）建設(shè)運(yùn)維成本高企。前端感知層需配置雷視、雷達(dá)、視頻、線圈等專用檢測器（單路口成本約8-12萬元），后端需部署專用服務(wù)器，形成"設(shè)備+基建+運(yùn)維"的復(fù)合成本壓力。以100個紅綠燈路口為例，建設(shè)為根據(jù)流量變化實(shí)時動態(tài)調(diào)整的路口，綜合成本超過1000萬元。

     （二）場景適配能力薄弱。主流的系統(tǒng)普遍存在功能單一化限制，單個路口僅能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制、感應(yīng)控制或可變車道等單一功能選擇，無法滿足復(fù)雜交通場景中，多種交通信號實(shí)時變的多模態(tài)信號協(xié)同調(diào)控需求。

     （三）數(shù)據(jù)可靠性風(fēng)險突出。全量數(shù)據(jù)依賴性與容錯機(jī)制缺失形成矛盾體，當(dāng)檢測器發(fā)生故障時，系統(tǒng)將陷入"錯誤數(shù)據(jù)輸入-錯誤信號輸出"的惡性循環(huán)。從而導(dǎo)致應(yīng)用動態(tài)信控技術(shù)的路口，因無法降低設(shè)備故障率，導(dǎo)致應(yīng)用技術(shù)后的擁堵概率不降反升。

       02 技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑

       在"人工智能+"戰(zhàn)略推動下，交通管控領(lǐng)域呈現(xiàn)三大轉(zhuǎn)型趨勢，即設(shè)備輕量化、數(shù)據(jù)融合化、控制智能化。這些趨勢共同指向基于存量設(shè)施的技術(shù)革新路徑，為無檢測器實(shí)時動態(tài)控制技術(shù)提供了發(fā)展契機(jī)?；诖?，舟山交管支隊構(gòu)建了以普通電子警察為數(shù)據(jù)源的三層動態(tài)信控技術(shù)架構(gòu)：

     （一）感知層。復(fù)用電子警察的過車數(shù)據(jù)。同時，充分利用當(dāng)前大路口存在著同一方向多個電子警察的布局，使多路電警數(shù)據(jù)共同監(jiān)測一個方向?qū)崿F(xiàn)“熱冗余”，即其中一路設(shè)備故障后，不影響監(jiān)測方向的流量數(shù)據(jù)。

     （二）決策層。為解決電子警察數(shù)據(jù)誤差，以及部分落地場景復(fù)雜帶來的生成式方案可靠度低的痛點(diǎn)，目前決策方案均由人工配置預(yù)置，從而保證方案的可靠性。實(shí)際上，本項技術(shù)的設(shè)計初衷，即為了在高峰期等傳統(tǒng)實(shí)時動態(tài)信控技術(shù)難以落地的場景中應(yīng)用。

     （三）執(zhí)行層。建立"動態(tài)方案庫+實(shí)時選擇器"機(jī)制，通過多種車道流量的邏輯關(guān)系計算，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時階梯式選擇最佳方案，最后下發(fā)執(zhí)行。

       03 關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計

      （一）熱冗余容錯機(jī)制。通過2個（或多個）電警數(shù)據(jù)的“與、或”邏輯，形成同一方向車流的共同監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)一個電警設(shè)備損壞，不影響數(shù)據(jù)的計算結(jié)果，從而大幅度提升了可靠性。

      （二）最短計算執(zhí)行鏈。電子警察數(shù)據(jù)直接進(jìn)入本路口紅綠燈信號機(jī)中計算，使控制技術(shù)的感知、決策、執(zhí)行的邏輯鏈得到最大化的縮減，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)效性，以及一定程度的抗斷網(wǎng)、抗干擾能力。

      （三）周期級調(diào)控邏輯。計算一個信號周期內(nèi)的車道級流量，并選擇最佳方案的全過程，在本周期內(nèi)最后幾秒完成。在這里設(shè)計了“心跳式”與“延遲式”2種執(zhí)行邏輯?！靶奶健睂?shí)現(xiàn)次一周期采用新的方案，此時動態(tài)響應(yīng)為“下個周期”。“延遲式”會延遲幾個周期再執(zhí)行，從而平滑方案波動率，更適用實(shí)時動態(tài)可變車道控制等場景。

      （四）高響應(yīng)模式邏輯。通過將電子警察數(shù)據(jù)進(jìn)行“一對多”輸出，下游路口信號機(jī)直接采取上游路口的車道級流量數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)在當(dāng)前周期，即能根據(jù)流量變化，實(shí)時調(diào)整信控方案。

        04 場景驗證與綜合成效

        經(jīng)多維度場景實(shí)測驗證，本技術(shù)在舟山核心路網(wǎng)中展現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用價值與綜合效益：

     （一）單點(diǎn)控制效能提升。在海天大道與臨長路等10個路口部署動態(tài)綠波控制，實(shí)現(xiàn)上述節(jié)點(diǎn)重點(diǎn)方向的通行效率提升22%以上，車輛平均延誤降低超過18%。其中，海天大道與高云路節(jié)點(diǎn)在高峰上學(xué)接送流中，擁堵持續(xù)時長縮短近34%。

      （二）復(fù)合場景協(xié)同控制。在長峙東路-新城大橋南等復(fù)雜節(jié)點(diǎn)創(chuàng)新應(yīng)用"可變車道+綠波+動態(tài)放行"三位一體控制模式，實(shí)現(xiàn)高峰時段通行效率提升近15%。海天大道與昌國路、千島路與翁山路等交叉口通過動態(tài)可變車道技術(shù)，左轉(zhuǎn)車道利用率提升超35%。

      （三）重點(diǎn)區(qū)域綜合治理。針對市政府行政中心、寶龍廣場核心商圈等關(guān)鍵區(qū)域，構(gòu)建"基本保障+潮汐調(diào)控"復(fù)合控制，實(shí)現(xiàn)“平時”行人過街等待時長平均縮短33%以上，“節(jié)日”突發(fā)大流量期間，保障增量流量順暢通行。

      （四）全域路網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化。作為舟山近年來"導(dǎo)航地圖路網(wǎng)高峰復(fù)綠"工程核心技術(shù)載體，本技術(shù)已在市內(nèi)城區(qū)約15%的路口上線應(yīng)用，結(jié)合調(diào)整標(biāo)志標(biāo)線等渠化“交改”措施，實(shí)現(xiàn)全市高峰持續(xù)時間壓縮約26%，日均高峰擁堵報警數(shù)下降43%，贏得了社會各界的廣泛好評。

        05 未來發(fā)展方向

       下一步，我們將繼續(xù)對該技術(shù)進(jìn)行迭代升級，研發(fā)動態(tài)權(quán)重調(diào)節(jié)算法，建立交通需求與信號控制的動態(tài)映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事故、惡劣天氣等多種場景下的參數(shù)自適應(yīng)匹配；探索形成跨區(qū)域信號控制算法，復(fù)合單點(diǎn)優(yōu)化與路網(wǎng)協(xié)調(diào)的雙重能力；通過"電警數(shù)據(jù)+卡口數(shù)據(jù)+互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)"多源數(shù)據(jù)融合，建立交通態(tài)勢數(shù)字沙盤等。同時，我們更希望能建立相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，引導(dǎo)動態(tài)信控技術(shù)的建設(shè)重心，從當(dāng)前的重設(shè)備投入、重設(shè)備維護(hù)中解放出來，轉(zhuǎn)移至算法研究中去，從而加速動態(tài)信控技術(shù)的普及與發(fā)展。