淺析交通監(jiān)控措施在地鐵施工交通疏解方面的應(yīng)用

高晶晶

(深圳市市政設(shè)計研究院有限公司，深圳518029)

0 引言

地鐵在城市交通中扮演著越來越重要的角色，但地鐵工程施工也給城市交通環(huán)境和社會安全帶來了許多負面影響。 例如，中國的地鐵建設(shè)施工通常位于繁華的商業(yè)區(qū)，施工極易造成部分交通堵塞，對現(xiàn)有的城市交通系統(tǒng)的順暢運行提出挑戰(zhàn)。疏解道路擁堵、緩解地鐵工程施工與交通之間矛盾的問題亟待解決。 因此，交通監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用顯得尤為重要，尤其是該系統(tǒng)在交通疏導(dǎo)方面能為地鐵建設(shè)施工過程引起的交通堵塞提供更好的疏導(dǎo)服務(wù)和安全保障，使地鐵施工期間交通疏解臨時階段道路在安全性、可靠性、效率等方面保持較高水平。

1 地鐵施工期間交通存在的問題

隨著私家車保有量增長，城市路面交通擁堵現(xiàn)象越來越嚴重，各大城市開始尋求新型公共交通來緩解路面交通壓力，開展地鐵工程建設(shè)就是其中很重要的一項舉措。 但地鐵施工也會產(chǎn)生一些新的城市交通問題。

(1)某站點地鐵施工階段地鐵施工圍擋及現(xiàn)狀道路如圖1 所示，從圖中可以直觀看出，地鐵施工使得用于疏解的用地變少、疏解圍擋處車道數(shù)量比疏解前少，對道路交通疏解造成很大負面影響。

圖1 現(xiàn)狀道路及地鐵施工圍擋

(2)由于地鐵施工路段可使用的機動車道減少，為保證施工階段路口行人及車輛安全，地鐵施工地段往往會限制路口車速，使交通流量受限，路口交通堵塞加劇。

(3)受地塊影響，部分站點渠化島變小或取消，右轉(zhuǎn)專用車道也隨之改變或取消，人行、車行空間變小，從而導(dǎo)致兩者混行情況增多，行人、車輛的安全無法保證。

(4)部分站點因施工圍擋會導(dǎo)致道路流線變差、路口處出現(xiàn)道路錯位或路口處單一方向通行距離過長等現(xiàn)象。

2 交通監(jiān)控系統(tǒng)在解決疏解問題的對策

2.1 交通監(jiān)控系統(tǒng)的組成與作用

交通監(jiān)控系統(tǒng)對地面交通有序運轉(zhuǎn)起著重要的作用。 通常交通監(jiān)控系統(tǒng)主要包括車流量檢測、交通信號控制、電子警察等子系統(tǒng)。

(1)車流量檢測系統(tǒng)

車流量檢測系統(tǒng)能夠檢測出通過的車輛，并能以此為基礎(chǔ)準(zhǔn)確統(tǒng)計出某段時間內(nèi)某段道路的車流量。 車輛檢測產(chǎn)品種類繁多，按原理分為線圈檢測、視頻檢測和紅外線檢測等。 在各種檢測技術(shù)中，基于地感線圈的車流量檢測在早年間被普遍使用，然而隨著電子科技持續(xù)發(fā)展，該檢測技術(shù)逐漸被車輛視頻檢測技術(shù)取代，后者可以檢測車輛、跟蹤車輛、劃分車輛類型、估計行駛速度、檢測違章駕駛和道路異常等多種情況。

(2)交通信號控制系統(tǒng)

交通信號控制系統(tǒng)包括主控中心、交通信號控制機、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。 信號控制系統(tǒng)主要功能為調(diào)整控制交通信號燈的配時方案，控制交通道路上車輛運行，充分發(fā)揮疏解交通的作用。 交通信號控制從空間上可分成單交叉口控制、干線控制和區(qū)域控制三種。

1)單交叉口控制是根據(jù)路口信號燈自身情況獨立運行，與其他交叉口沒有任何關(guān)聯(lián)，具有配時靈活、建設(shè)成本低、維護簡單等優(yōu)點。

2)干線控制是把某條路作為一個整體，對其所有交叉口進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，綠波協(xié)調(diào)是干道控制的一種較優(yōu)方式，其優(yōu)點是可實現(xiàn)車輛盡可能少停車或無停車通過交叉口，大大提高道路通行效率。

3)區(qū)域控制是通過控制中心對城市中某一區(qū)域所有交叉口同時進行信號協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)交叉口信號燈的統(tǒng)一管理、調(diào)度，提高整個區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)通行能力，使得區(qū)域內(nèi)車輛通過時間更短。

(3)電子警察系統(tǒng)

設(shè)置電子警察系統(tǒng)是有效降低事故發(fā)生率、維護交通秩序的一個重要措施，由路口違章車輛監(jiān)控單元、交通指揮中心、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備構(gòu)成，具有路口違法抓拍功能(包括抓拍闖紅燈、檢測和抓拍違法車道行駛、逆向行駛和壓實線等多類型的路口車輛違法行為)，能夠規(guī)范駕駛員行為，規(guī)避惡性交通事故，有效保障交通路口安全和道路暢通。

2.2 交通監(jiān)控系統(tǒng)的措施與對策

針對地鐵施工帶來的上述一系列城市交通問題，可利用交通監(jiān)控系統(tǒng)對此進行應(yīng)對改善。

(1)車流量檢測系統(tǒng)提供了車流量、車速、車型、車道占用情況等數(shù)據(jù)，為地鐵施工階段道路斷面形式的采用提供了數(shù)據(jù)支持。 通過對路口車流量數(shù)據(jù)進行分析，有助于更合理地利用有限的交通場地資源，實現(xiàn)道路交通元素最優(yōu)化布置。

位于干道的路口可采用綠波協(xié)調(diào)控制技術(shù)來改善路口通行能力，其原理是:公安交通指揮中心通過結(jié)合干道上多個路口檢測到的交通流量數(shù)據(jù)，對其進行車流量、排隊長度、延誤時間等交通流參數(shù)研究、計算，并根據(jù)交通流動態(tài)變化實時調(diào)整各路口信號控制方案，使盡可能多的干道行駛車輛通過各路口時可以少停車或不停車，以此來達到對區(qū)域內(nèi)各路口交通流量控制，最大限度避免道路擁堵。

(2)實時精確地交通流量預(yù)測可以為交通控制的實施提供重要依據(jù)。 城市路口通常采用的路口信號控制方式有定時信號控制、感應(yīng)控制、智能控制三種方式。

1)定時信號控制方式:原理是依據(jù)路口歷史時段交通流量數(shù)據(jù)，采用相應(yīng)配時方案，其特點是在較長一段時間內(nèi)信號周期、相位時長及相序固定。定時信號控制在交通流量相對穩(wěn)定路口控制效果更好。

2)感應(yīng)控制方式:原理是根據(jù)車輛檢測器檢測到路口車輛存在排隊檢測情況時，調(diào)整信號燈各相位綠燈時長，進而實現(xiàn)對路口的優(yōu)化控制。 其適用于相交道路車流量相差不大的路口。

3)智能控制方式:原理是通過對已收集到的歷史數(shù)據(jù)進行分析、計算，預(yù)測一段時間內(nèi)的車流量，根據(jù)預(yù)測的車流量在線分析出最佳配時方式。 智能控制方式可以在一定程度上彌補定時控制和感應(yīng)控制方式所存在的不足。

針對地鐵疏解階段交通的動態(tài)性、不確定性，對比上述三種控制方式，交通信號控制系統(tǒng)采用智能控制方式來對路口進行控制，在一定交通區(qū)域內(nèi)，將收集到的多個路口交通流參數(shù)與歷史數(shù)據(jù)進行對比、分析，計算出路口最佳信號周期、相位差、綠信比等參數(shù)，使信號控制效果達到最優(yōu)，縮短車輛在路口滯留時長。

(3)建設(shè)電子警察能夠有效減少因闖紅燈、不按車道駕駛等違法行為造成的交通事故和交通擁堵。 地鐵建設(shè)周期一般需要4 ～5 年的時間，若疏解路口長期無電子警察，使得城市交通監(jiān)控存在盲點，會導(dǎo)致往來車輛駕駛員存在僥幸心理，不按規(guī)定行車，增加交通事故的發(fā)生概率，對行人、車輛的安全造成危害。 在地鐵施工階段增加路口電子警察和視頻監(jiān)控的覆蓋，以保證城市安全穩(wěn)定和交通正常運行，有利于城市的安全和智能化建設(shè)。

(4)地鐵疏解階段路口出現(xiàn)道路錯位或路口處單一方向通行距離過長現(xiàn)象時，將導(dǎo)致駕駛員無法觀測到路口信號燈狀態(tài)，影響道路交通的有序進行。 因此地鐵疏解階段采用兩套立柱式機動車信號燈一遠一近設(shè)置方式，方便駕駛員判斷路口信號燈狀態(tài)，有利于維護路口交通秩序。 立柱式交通信號燈相比懸臂式機動車道信號燈更加小巧、輕便，移動時無需大型設(shè)備對其進行吊裝，更易施工。 地鐵施工階段立柱式信號燈布設(shè)方式如圖2 所示。

3 結(jié)束語

圖2 地鐵施工階段立柱式信號燈布設(shè)方式

隨著城市的發(fā)展，軌道線路沿線站點對道路路口占用加劇，導(dǎo)致交通情況更為復(fù)雜，道路通行能力急劇下降，影響人們的正常生活和工作。 在無法拓寬路口的情況下增強路口的交通監(jiān)控功能已成必然。 本文從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及智能化交通監(jiān)控系統(tǒng)入手，通過對交通流的大數(shù)據(jù)進行分析，對交通信號燈進行合理配時，再輔以電子警察系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)對車輛、行人進行監(jiān)督，緩解了由地鐵施工帶來的交通壓力，希望能夠為緩解交通堵塞提供幫助。