“綠波帶”特別是“雙向綠波”，常被視為城市交通通行效率提升的“良藥”，承載著交通參與者“一路綠燈”的美好愿景。以寧波市為例，截至2025年6月底，該市綠波帶建成總里程近960公里，《中國主要城市交通分析報告》顯示今年一季度該市“交通健康指數(shù)”蟬聯(lián)全國同類城市榜首。民意調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，該市超過80%的駕駛員對“綠波帶”效果滿意，尤其是通勤族反饋“堵車焦慮”減少。然而，在實踐中，雙向綠波的設(shè)計、實施與效果往往與普遍認知存在一定偏差，甚至因期望過高而引發(fā)質(zhì)疑。本文旨在剖析常見的認知誤區(qū)，并聚焦于不同現(xiàn)實約束條件，探討雙向綠波如何科學設(shè)計與持續(xù)優(yōu)化，以期在理想與現(xiàn)實之間找到最佳平衡點。

        一、撥云見日：雙向綠波常見的認知誤區(qū) 

       誤區(qū)一：萬能論——“所有道路皆可實現(xiàn)雙向綠波”

        雙向綠波并非萬能鑰匙，而是特定條件下的優(yōu)化工具。雙向綠波對道路條件、流量條件、橫向干擾等有一定要求。它往往要求交叉口間距不宜過大（如間距不超過800米）、流量適中（如路段飽和度一般在0.3~0.8）、橫向干擾較小、行人非機動車干擾較小、大貨車比例低、沿線無瓶頸路口、信號機時鐘能夠精準同步、路口相位相序可靈活調(diào)整等。

        誤區(qū)二：全程綠燈論——“雙向綠波=雙向全程不停車”

        “綠波”追求的是減少停車次數(shù)和延誤，而非消滅所有紅燈。“綠波”的本質(zhì)是通過協(xié)調(diào)信號燈的相位差，使車輛在特定設(shè)計速度下行駛時，有較高概率在連續(xù)路口遇到綠燈。它提供的是一個連續(xù)的“時間窗口”（帶寬），而非絕對的“全程綠燈”。受車輛自身速度差異、路口初始排隊、轉(zhuǎn)彎車流干擾、行人過街、公交?？康戎T多因素影響，車輛不可能100%在每個路口都恰好遇到綠燈。

        誤區(qū)三：效率必然提升論——“只要設(shè)置綠波，通行效率必然提高”

        綠波效果是“優(yōu)化”而非“保證”，其提升效率的前提是科學的方案設(shè)計。不科學或不適配的綠波設(shè)計可能適得其反。例如：為追求雙向協(xié)調(diào)，可能過度延長周期時長，導致支路或次要流向等待時間過長，整體路網(wǎng)效率下降；綠波帶寬過大會造成綠燈空放，降低通行能力；壓縮非協(xié)調(diào)相位時間，造成相交方向的擁堵；綠波速度設(shè)置不合理（過高或過低），無法匹配實際車流速度，導致綠波效果喪失；考慮路口內(nèi)部轉(zhuǎn)向車流沖突，可能導致綠燈時間利用率低下甚至增加事故風險。

        誤區(qū)四：一勞永逸論——“綠波設(shè)置后無需動態(tài)維護”

        綠波控制需要持續(xù)的監(jiān)測、評估、維護與持續(xù)優(yōu)化，才能保持其有效性。由于交通流是動態(tài)變化的，流量模式（早晚高峰、平峰、節(jié)假日）、道路施工、交通事故、周邊路網(wǎng)調(diào)整、公交線路變化，甚至天氣狀況，都會顯著影響車流速度和到達分布。初始設(shè)置完美的綠波，可能很快因交通環(huán)境變化、信號機時鐘偏差等而失效。

        二、立足現(xiàn)實：不同約束條件下的雙向綠波設(shè)計 

        場景一：無約束或弱約束下的理想條件

      （1）特征： 交叉口間距均勻適中、雙向流量均衡且穩(wěn)定、相交道路以次干道或支路為主、交通干擾源少、路口渠化條件良好等。

      （2）設(shè)計思路：采用基于五維（周期、綠信比、相位、相序、相位差）圖解優(yōu)化的雙向綠波設(shè)計方法，選定關(guān)鍵交叉口、統(tǒng)一周期、協(xié)調(diào)正向、綠波帶速和綠波帶寬后，分別生成單向綠波帶、反向綠波帶和理想綠波帶。理想綠波帶（如圖1所示）通常無需考慮約束條件，僅考慮協(xié)調(diào)方向的綠波協(xié)調(diào)需求，暫未考慮相位相序是否合理，也未考慮非協(xié)調(diào)方向機動車、行人和非機動車的通行需求，是現(xiàn)實約束條件下實際綠波方案的基礎(chǔ)方案。 

圖1 基于五維（周期、綠信比、相位、相序、相位差）圖解優(yōu)化生成的理想綠波帶

        場景二：部分約束下的現(xiàn)實條件

      （1）特征： 存在部分現(xiàn)實約束條件，如有左轉(zhuǎn)待轉(zhuǎn)區(qū)（即放行順序要求先直行后左轉(zhuǎn)）；部分路口無法使用單放相位；部分進口存在初始排隊；無法滿足最小行人過街時間；部分相交道路通行需求較大等，但大部分路口的相位相序可調(diào)整。

     （2）設(shè)計思路：以理想綠波帶為基礎(chǔ)，在兼顧安全與效率、平衡效率與公平的前提下，基于現(xiàn)實約束條件，通過對周期、綠信比、相位、相序和相位差的多維同步優(yōu)化，得到符合實際需求的優(yōu)化綠波帶（如圖2所示），實現(xiàn)協(xié)調(diào)方向與非協(xié)調(diào)方向的妥協(xié)與折中。 

圖2 基于五維（周期、綠信比、相位、相序、相位差）圖解優(yōu)化生成的優(yōu)化綠波帶

       場景三：完全約束下的困難條件

     （1）特征： 存在交叉口相位相序完全鎖定的約束條件，即所有交叉口原有相位相序均需維持不變，僅允許調(diào)整相位差、綠信比和周期時間，此時雙向綠波方案往往無法得到最優(yōu)解，即無法保障雙向一路綠燈的實現(xiàn)。即使實現(xiàn)了雙向一路綠燈，但受限于綠波帶寬較窄，實際綠波效果不佳。

     （2）設(shè)計思路： 放棄追求完美的雙向綠波，尋求“次優(yōu)解”或替代方案。在不壓縮非協(xié)調(diào)方向相位時間的情況下，往往無法實現(xiàn)雙向一路綠燈（如圖3所示，正向和反向均需至少停車1次）。如果追求雙向一路綠燈，往往需要壓縮非協(xié)調(diào)方向相位時間，此時可能會得到某個方向帶寬較窄的雙向綠波方案（如圖4所示，協(xié)調(diào)反向帶寬僅10秒左右）。相位相序調(diào)整完全約束的條件下，往往需要通過交通組織優(yōu)化調(diào)整，來突破相位相序無法調(diào)整的制約。

         三、精益求精：雙向綠波的持續(xù)優(yōu)化之道 

        1、基于算法的模型優(yōu)化

      （1）初始方案生成： 基于帶寬最大法（MAXBAND、MULTIBAND 等）、帶寬均衡法、單放路口數(shù)量最少（部分城市交管部門希望少用單放相位），或者利用成熟的商業(yè)信號配時軟件（如Synchro，Vissim， RoadGee，Aidaroe等）或自研優(yōu)化算法，快速生成多種可行方案進行比選。

      （2）參數(shù)尋優(yōu)： 應用遺傳算法、粒子群算法、大語言模型等智能優(yōu)化算法，在滿足約束條件下，自動搜尋最大化帶寬、最小化延誤或停車次數(shù)的周期、綠信比、相位、相序、相位差組合。

        2、基于實施效果的數(shù)據(jù)驅(qū)動優(yōu)化

      （1）效果監(jiān)測： 綠波方案實施后，利用浮動車數(shù)據(jù)（GPS軌跡）、地磁/視頻檢測器數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)地圖平臺數(shù)據(jù)等，結(jié)合人工巡查，實時或定期監(jiān)測綠波運行效果。協(xié)調(diào)方向的核心指標包括：平均行程車速、平均停車次數(shù)、行程時間可靠性、實際通過帶寬，非協(xié)調(diào)方向的核心指標主要是最大排隊長度。

      （2）問題診斷： 分析數(shù)據(jù)，識別綠波失效的“斷點”（哪些路口停車率高？）和速度失配區(qū)段，評估綠波協(xié)調(diào)對相交道路的影響程度。

      （3）反饋調(diào)整： 根據(jù)診斷結(jié)果，有針對性地調(diào)整設(shè)計速度、相位差、甚至周期時長和綠信比等。例如：發(fā)現(xiàn)某路口停車率高，可微調(diào)其相位差；發(fā)現(xiàn)整體速度低于設(shè)計速度，可適當降低設(shè)計速度重新計算相位差；發(fā)現(xiàn)某路口相交方向排隊較大甚至溢出，可適當降低綠波帶寬，增加非協(xié)調(diào)方向相位時間；發(fā)現(xiàn)流量模式變化，則調(diào)整時段劃分和方案參數(shù)。

       3、時空一體化的綜合優(yōu)化

     （1）空間層面： 綠波設(shè)計不能孤立進行，需與路口渠化改造協(xié)同優(yōu)化。例如：通過增加車道、優(yōu)化車道功能劃分、改善轉(zhuǎn)彎半徑、引導左轉(zhuǎn)非機動車直行二次過街、設(shè)置信號二次過街信號燈等提升路口通行效率，為綠波帶寬爭取更多時間資源。

     （2）時間層面： 將綠波控制納入?yún)^(qū)域協(xié)調(diào)或路網(wǎng)級信號控制策略中。考慮上游路口信號釋放的車流如何更“平滑”地匯入下游綠波帶，避免在協(xié)調(diào)路段起點形成擁堵；探索與自適應控制系統(tǒng)的融合，基于雷視融合檢測數(shù)據(jù)，使綠波參數(shù)能隨大范圍交通狀態(tài)變化而動態(tài)調(diào)整。

        四、結(jié)語 

        雙向綠波是一項精妙的交通工程技術(shù)，但其成功應用絕非易事。破除“萬能論”“全程綠燈論”“效率必然提升論”“一勞永逸論”等認知誤區(qū)，是科學理解和應用它的前提。設(shè)計者必須清醒認識到信號控制是交通治理的最末端，必須尊重路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、道路條件、交通流特性、外部環(huán)境、駕駛習慣等現(xiàn)實約束，在“無約束”“部分約束”和“完全約束”等不同場景下，采取靈活務實的設(shè)計策略，在理想與現(xiàn)實之間尋求最優(yōu)或次優(yōu)的平衡點。

       更為關(guān)鍵的是，綠波的生命力在于持續(xù)的優(yōu)化。基于算法的模型優(yōu)化+數(shù)據(jù)驅(qū)動優(yōu)化，并利用“時空一體化”的綜合治理思路，更好地平衡安全、效率、公平，才能使雙向綠波從紙面方案轉(zhuǎn)化為道路上切實可見的通行效率提升。唯有如此，才能讓“綠波”真正成為緩解城市交通擁堵、提升出行體驗的“神器”。

作者簡介：郭璘，寧波工程學院建筑與交通工程學院教授，寧波寧工交通工程設(shè)計咨詢有限公司總工程師。

來源：賽文網(wǎng)公眾號

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