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時(shí)間:2025-08-20?????編輯:交通信號(hào)燈?????瀏覽:0
交通信號(hào)控制技術(shù)的“新”起“舊”伏,如同城市脈搏的調(diào)節(jié)器在不斷升級(jí)換代,背后是技術(shù)創(chuàng)新、城市發(fā)展需求、以及有限道路資源與持續(xù)增長(zhǎng)出行需求之間永恒博弈的體現(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),這背后隱藏著技術(shù)迭代的必然、智慧城市建設(shè)的驅(qū)動(dòng)、以及理想與現(xiàn)實(shí)之間的差距。
接下來(lái),我們聊聊幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
技術(shù)迭代:從“機(jī)械扳手”到“AI大腦”
交通信號(hào)控制技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從孤立到協(xié)同的漫長(zhǎng)過(guò)程。
早期階段:交通信號(hào)控制最早是手動(dòng)操作,就像鋼琴鍵一樣的開(kāi)關(guān),完全依賴交警的經(jīng)驗(yàn)判斷。后來(lái)出現(xiàn)了單點(diǎn)定周期控制,信號(hào)燈按照預(yù)設(shè)的時(shí)間表工作,但無(wú)法適應(yīng)實(shí)時(shí)變化的車流。
線控與面控:隨著城市擴(kuò)張和車流增加,出現(xiàn)了線控系統(tǒng)(“綠波帶”) 和區(qū)域協(xié)調(diào)控制。中國(guó)也曾引進(jìn)并學(xué)習(xí)國(guó)外的SCOOT、SCATS等系統(tǒng)。
智能化時(shí)代:進(jìn)入21世紀(jì),隨著檢測(cè)技術(shù)(線圈、雷達(dá)、視頻)、通信技術(shù)(5G、物聯(lián)網(wǎng)) 和計(jì)算能力(邊緣計(jì)算、云計(jì)算) 的發(fā)展,信號(hào)控制開(kāi)始走向自適應(yīng)、智能化。它能夠根據(jù)實(shí)時(shí)流量動(dòng)態(tài)調(diào)整配時(shí),優(yōu)化通行效率。
大數(shù)據(jù)與AI驅(qū)動(dòng):如今,海量數(shù)據(jù)(互聯(lián)網(wǎng)軌跡、浮動(dòng)車數(shù)據(jù)、RFID等) 和人工智能算法(機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)) 成為新風(fēng)向。信號(hào)控制不再僅僅依賴傳統(tǒng)埋設(shè)的檢測(cè)器,而是可以通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合分析,實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的感知和預(yù)測(cè),從而進(jìn)行更精細(xì)化的控制和優(yōu)化。例如深城交的專利就強(qiáng)調(diào)基于個(gè)體級(jí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車和慢行交通綜合效益最優(yōu)。
這個(gè)演進(jìn)過(guò)程,清晰地展示了一條從“機(jī)械執(zhí)行”到“智能感知與決策”的技術(shù)路徑。
智慧城市建設(shè)的有力推手
交通是城市的血脈,其暢通與否直接關(guān)系到城市的運(yùn)行效率和居民的生活品質(zhì)。因此,智慧交通是智慧城市建設(shè)的核心組成部分,而交通信號(hào)控制的智能化升級(jí)則是智慧交通的“關(guān)鍵動(dòng)作”。
政策驅(qū)動(dòng):國(guó)家層面的規(guī)劃(如《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》、《智能交通發(fā)展戰(zhàn)略》)以及公安部的相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn)和科技發(fā)展規(guī)劃,都明確鼓勵(lì)和推動(dòng)交通信號(hào)的智能化、聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控、以及大數(shù)據(jù)應(yīng)用,為技術(shù)革新提供了方向和動(dòng)力。
提升通行效率:利用AI和大數(shù)據(jù)對(duì)信號(hào)配時(shí)進(jìn)行優(yōu)化,目標(biāo)就是減少車輛在路口的等待時(shí)間,提升道路整體通行能力。例如百度地圖在大連的試點(diǎn)項(xiàng)目稱通行總延誤下降了16.1%。
保障交通安全:通過(guò)對(duì)交通流進(jìn)行更合理的引導(dǎo)和控制,可以有效減少?zèng)_突點(diǎn),提升交通安全水平。例如長(zhǎng)天智遠(yuǎn)的專利旨在通過(guò)更精準(zhǔn)的擁堵預(yù)測(cè)來(lái)優(yōu)化交通管控。
促進(jìn)綠色出行:優(yōu)化的信號(hào)控制可以減少車輛因怠速等待產(chǎn)生的燃油消耗和排放,符合綠色化的發(fā)展趨勢(shì)。
理想與現(xiàn)實(shí)間的挑戰(zhàn)
盡管新技術(shù)、新概念層出不窮,但它們的推廣和應(yīng)用并非一帆風(fēng)順,背后也隱藏著諸多挑戰(zhàn)和現(xiàn)實(shí)約束。
數(shù)據(jù)獲取與質(zhì)量的挑戰(zhàn):雖然大數(shù)據(jù)帶來(lái)了新視角,但數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和全面性依然面臨考驗(yàn)。傳統(tǒng)檢測(cè)器存在建設(shè)成本高、維護(hù)不足、 易損壞等問(wèn)題?;ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)雖然覆蓋廣,但也可能存在代表性偏差或精度問(wèn)題。
系統(tǒng)效能的發(fā)揮難題:很多城市投入巨資建設(shè)了先進(jìn)的信號(hào)控制系統(tǒng),但卻難以發(fā)揮其全部效能。系統(tǒng) “聯(lián)而不控”、降級(jí)使用(如僅用作多時(shí)段定時(shí)控制) 的情況并不少見(jiàn)。這背后有專業(yè)運(yùn)維人員短缺、優(yōu)化調(diào)整工作復(fù)雜且持續(xù)等原因。
混合交通流的復(fù)雜性:中國(guó)城市道路機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人混行的現(xiàn)象普遍,交通行為差異大。這使得單一的控制策略難以滿足所有交通參與者的需求,對(duì)控制算法的適應(yīng)性和精細(xì)化提出了極高要求。
持續(xù)優(yōu)化與資金投入:信號(hào)配時(shí)優(yōu)化不是一勞永逸的。城市路網(wǎng)、交通流量在不斷變化,需要持續(xù)跟蹤、評(píng)估和調(diào)整。但這需要穩(wěn)定的專業(yè)團(tuán)隊(duì)和資金支持,并非所有城市都能保障。
行業(yè)生態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一:國(guó)內(nèi)信號(hào)控制市場(chǎng)存在廠商較多、競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序的情況,一定程度上可能導(dǎo)致技術(shù)路線分散、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不一,難以形成合力研發(fā)突破性的高端系統(tǒng)。雖然已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議,但更深度的互聯(lián)互通和協(xié)同優(yōu)化仍需推進(jìn)。
未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
交通信號(hào)控制技術(shù)的未來(lái),可能會(huì)圍繞以下幾個(gè)方向繼續(xù)深化發(fā)展:
更深入的感知融合:結(jié)合雷射(激光雷達(dá))、視頻(機(jī)器視覺(jué))、雷達(dá)等多傳感器融合的技術(shù), like 長(zhǎng)天智遠(yuǎn)所探索的,以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通狀態(tài)更精確、更可靠的感知。
更智能的決策與控制:人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)將在信號(hào)配時(shí)優(yōu)化中扮演更核心的角色,實(shí)現(xiàn)更具預(yù)測(cè)性和自適應(yīng)性的控制,甚至出現(xiàn)部分自主學(xué)習(xí)、自主優(yōu)化的能力。
車路協(xié)同與全局優(yōu)化:隨著車路云一體化概念的推進(jìn)和C-V2X技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)的信號(hào)控制有望與智能網(wǎng)聯(lián)車輛進(jìn)行更深度的信息交互和協(xié)同控制,從“車看燈”逐步走向“燈看車、車看燈”的雙向互動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域乃至城市級(jí)的全局動(dòng)態(tài)優(yōu)化。
以人為本的綜合優(yōu)化:未來(lái)的控制策略將更加注重行人、非機(jī)動(dòng)車的通行需求和安全保障, like 深城交專利中提到的兼顧慢行交通個(gè)體,追求綜合效益的最優(yōu),而不僅僅是機(jī)動(dòng)車的通行效率。
總結(jié)
交通信號(hào)控制技術(shù)的“新”起“舊”伏,背后隱藏的是城市發(fā)展對(duì)高效、安全、綠色交通的不懈追求,是技術(shù)進(jìn)步為解決復(fù)雜交通問(wèn)題提供的全新工具和思路,同時(shí)也折射出在實(shí)際應(yīng)用中面臨的資金、人才、管理以及交通環(huán)境復(fù)雜性等多重挑戰(zhàn)。
技術(shù)的革新為我們描繪了美好的藍(lán)圖,但將藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),離不開(kāi)扎實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、持續(xù)的運(yùn)維投入、專業(yè)的人才隊(duì)伍以及科學(xué)的精細(xì)化管理。只有這樣,“新”技術(shù)才能真正落地生根,發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值,而不是淪為華麗的擺設(shè)。