“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(guó)主要城市交通分析報(bào)告》顯示今年一季度該市“交通健康指數(shù)”蟬聯(lián)全國(guó)同類(lèi)城市榜首。民意調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，該市超過(guò)80%的駕駛員對(duì)“綠波帶”效果滿意，尤其是通勤族反饋“堵車(chē)焦慮”減少。然而，在實(shí)踐中，雙向綠波的設(shè)計(jì)、實(shí)施與效果往往與普遍認(rèn)知存在一定偏差，甚至因期望過(guò)高而引發(fā)質(zhì)疑。本文旨在剖析常見(jiàn)的認(rèn)知誤區(qū)，并聚焦于不同現(xiàn)實(shí)約束條件，探討雙向綠波如何科學(xué)設(shè)計(jì)與持續(xù)優(yōu)化，以期在理想與現(xiàn)實(shí)之間找到最佳平衡點(diǎn)。

        一、撥云見(jiàn)日：雙向綠波常見(jiàn)的認(rèn)知誤區(qū) 

       誤區(qū)一：萬(wàn)能論——“所有道路皆可實(shí)現(xiàn)雙向綠波”

        雙向綠波并非萬(wàn)能鑰匙，而是特定條件下的優(yōu)化工具。雙向綠波對(duì)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(guò)大（如間距不超過(guò)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(jī)動(dòng)車(chē)干擾較小、大貨車(chē)比例低、沿線無(wú)瓶頸路口、信號(hào)機(jī)時(shí)鐘能夠精準(zhǔn)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(chē)”

        “綠波”追求的是減少停車(chē)次數(shù)和延誤，而非消滅所有紅燈。“綠波”的本質(zhì)是通過(guò)協(xié)調(diào)信號(hào)燈的相位差，使車(chē)輛在特定設(shè)計(jì)速度下行駛時(shí)，有較高概率在連續(xù)路口遇到綠燈。它提供的是一個(gè)連續(xù)的“時(shí)間窗口”（帶寬），而非絕對(duì)的“全程綠燈”。受車(chē)輛自身速度差異、路口初始排隊(duì)、轉(zhuǎn)彎車(chē)流干擾、行人過(guò)街、公交停靠等諸多因素影響，車(chē)輛不可能100%在每個(gè)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(xué)的方案設(shè)計(jì)。不科學(xué)或不適配的綠波設(shè)計(jì)可能適得其反。例如：為追求雙向協(xié)調(diào)，可能過(guò)度延長(zhǎng)周期時(shí)長(zhǎng)，導(dǎo)致支路或次要流向等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，整體路網(wǎng)效率下降；綠波帶寬過(guò)大會(huì)造成綠燈空放，降低通行能力；壓縮非協(xié)調(diào)相位時(shí)間，造成相交方向的擁堵；綠波速度設(shè)置不合理（過(guò)高或過(guò)低），無(wú)法匹配實(shí)際車(chē)流速度，導(dǎo)致綠波效果喪失；考慮路口內(nèi)部轉(zhuǎn)向車(chē)流沖突，可能導(dǎo)致綠燈時(shí)間利用率低下甚至增加事故風(fēng)險(xiǎn)。

        誤區(qū)四：一勞永逸論——“綠波設(shè)置后無(wú)需動(dòng)態(tài)維護(hù)”

        綠波控制需要持續(xù)的監(jiān)測(cè)、評(píng)估、維護(hù)與持續(xù)優(yōu)化，才能保持其有效性。由于交通流是動(dòng)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(huì)顯著影響車(chē)流速度和到達(dá)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(hào)機(jī)時(shí)鐘偏差等而失效。

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

        場(chǎng)景一：無(wú)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(jì)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(jì)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(wú)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(jī)動(dòng)車(chē)、行人和非機(jī)動(dòng)車(chē)的通行需求，是現(xiàn)實(shí)約束條件下實(shí)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(chǎng)景二：部分約束下的現(xiàn)實(shí)條件

      （1）特征： 存在部分現(xiàn)實(shí)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(wú)法使用單放相位；部分進(jìn)口存在初始排隊(duì)；無(wú)法滿足最小行人過(guò)街時(shí)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(jì)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(shí)約束條件，通過(guò)對(duì)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(shí)際需求的優(yōu)化綠波帶（如圖2所示），實(shí)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(chǎng)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(shí)間，此時(shí)雙向綠波方案往往無(wú)法得到最優(yōu)解，即無(wú)法保障雙向一路綠燈的實(shí)現(xiàn)。即使實(shí)現(xiàn)了雙向一路綠燈，但受限于綠波帶寬較窄，實(shí)際綠波效果不佳。

     （2）設(shè)計(jì)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(shí)間的情況下，往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙向一路綠燈（如圖3所示，正向和反向均需至少停車(chē)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(shí)間，此時(shí)可能會(huì)得到某個(gè)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(guò)交通組織優(yōu)化調(diào)整，來(lái)突破相位相序無(wú)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(mén)希望少用單放相位），或者利用成熟的商業(yè)信號(hào)配時(shí)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(jìn)行比選。

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

        2、基于實(shí)施效果的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化

      （1）效果監(jiān)測(cè)： 綠波方案實(shí)施后，利用浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)（GPS軌跡）、地磁/視頻檢測(cè)器數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)地圖平臺(tái)數(shù)據(jù)等，結(jié)合人工巡查，實(shí)時(shí)或定期監(jiān)測(cè)綠波運(yùn)行效果。協(xié)調(diào)方向的核心指標(biāo)包括：平均行程車(chē)速、平均停車(chē)次數(shù)、行程時(shí)間可靠性、實(shí)際通過(guò)帶寬，非協(xié)調(diào)方向的核心指標(biāo)主要是最大排隊(duì)長(zhǎng)度。

      （2）問(wèn)題診斷： 分析數(shù)據(jù)，識(shí)別綠波失效的“斷點(diǎn)”（哪些路口停車(chē)率高？）和速度失配區(qū)段，評(píng)估綠波協(xié)調(diào)對(duì)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(duì)性地調(diào)整設(shè)計(jì)速度、相位差、甚至周期時(shí)長(zhǎng)和綠信比等。例如：發(fā)現(xiàn)某路口停車(chē)率高，可微調(diào)其相位差；發(fā)現(xiàn)整體速度低于設(shè)計(jì)速度，可適當(dāng)降低設(shè)計(jì)速度重新計(jì)算相位差；發(fā)現(xiàn)某路口相交方向排隊(duì)較大甚至溢出，可適當(dāng)降低綠波帶寬，增加非協(xié)調(diào)方向相位時(shí)間；發(fā)現(xiàn)流量模式變化，則調(diào)整時(shí)段劃分和方案參數(shù)。

       3、時(shí)空一體化的綜合優(yōu)化

     （1）空間層面： 綠波設(shè)計(jì)不能孤立進(jìn)行，需與路口渠化改造協(xié)同優(yōu)化。例如：通過(guò)增加車(chē)道、優(yōu)化車(chē)道功能劃分、改善轉(zhuǎn)彎半徑、引導(dǎo)左轉(zhuǎn)非機(jī)動(dòng)車(chē)直行二次過(guò)街、設(shè)置信號(hào)二次過(guò)街信號(hào)燈等提升路口通行效率，為綠波帶寬爭(zhēng)取更多時(shí)間資源。

     （2）時(shí)間層面： 將綠波控制納入?yún)^(qū)域協(xié)調(diào)或路網(wǎng)級(jí)信號(hào)控制策略中。考慮上游路口信號(hào)釋放的車(chē)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(diǎn)形成擁堵；探索與自適應(yīng)控制系統(tǒng)的融合，基于雷視融合檢測(cè)數(shù)據(jù)，使綠波參數(shù)能隨大范圍交通狀態(tài)變化而動(dòng)態(tài)調(diào)整。

        四、結(jié)語(yǔ) 

        雙向綠波是一項(xiàng)精妙的交通工程技術(shù)，但其成功應(yīng)用絕非易事。破除“萬(wàn)能論”“全程綠燈論”“效率必然提升論”“一勞永逸論”等認(rèn)知誤區(qū)，是科學(xué)理解和應(yīng)用它的前提。設(shè)計(jì)者必須清醒認(rèn)識(shí)到信號(hào)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(xí)慣等現(xiàn)實(shí)約束，在“無(wú)約束”“部分約束”和“完全約束”等不同場(chǎng)景下，采取靈活務(wù)實(shí)的設(shè)計(jì)策略，在理想與現(xiàn)實(shí)之間尋求最優(yōu)或次優(yōu)的平衡點(diǎn)。

       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(dòng)優(yōu)化，并利用“時(shí)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(shí)可見(jiàn)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(yàn)的“神器”。

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

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