黃志堯

[摘要]改變紅綠燈的設(shè)置是提高道路通行效率，解決城市交通擁堵情況最行之有效的辦法，智能化動(dòng)態(tài)控制的紅綠燈系統(tǒng)勢(shì)在必行。

[關(guān)鍵詞]道路通行效率

一、概述

城鎮(zhèn)化逐步發(fā)展，與之相應(yīng)的是每個(gè)城市的道路越修越寬，路卻越來(lái)越堵。除了行人不遵守交通規(guī)則和車輛多過(guò)的原因外，紅綠燈設(shè)置不合理，導(dǎo)致紅綠燈的通行效率不高也是重要原因。

我國(guó)城市道路橫斷面的基本形式可根據(jù)機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車不同的組織方式分為：調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的紅綠燈設(shè)置類型主要有三種：一是機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車不分離，左轉(zhuǎn)和直行同時(shí)，右轉(zhuǎn)不受限。二是機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車不分離，左轉(zhuǎn)和直行分離，右轉(zhuǎn)不受限。三是機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車分離，左轉(zhuǎn)和直行分離，右轉(zhuǎn)不受限。一條車道的基本路段機(jī)動(dòng)車通行能力（考慮到交叉口、非機(jī)動(dòng)車影響折減）。[pcu/h表示等效通行能力，即單位時(shí)間內(nèi)可能通過(guò)的最大交通實(shí)體數(shù)]。

我們?cè)趺床拍苁辜t綠燈路口通行效率的最大化呢？怎樣改進(jìn)紅綠燈的設(shè)置，才能使道路的通行效率最大化呢？

二、研究方法

（1）查閱資料，設(shè)計(jì)針對(duì)道路通行效率的調(diào)查問(wèn)卷。本調(diào)查問(wèn)卷通過(guò)受訪者對(duì)所在城市道路紅綠燈通行狀況的描述，從大眾（或交通參與者主體）角度發(fā)現(xiàn)道路通行效率高低對(duì)人們的影響。本調(diào)查問(wèn)卷通過(guò)受訪者對(duì)減少交通堵塞所提的建議進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，分析理解人們對(duì)交通的關(guān)注和對(duì)理想交通的向往，為城市道路管理者提供獨(dú)特的大眾視角。

（2）查閱資料，設(shè)計(jì)十字路口通行效率中各通行要素的統(tǒng)計(jì)工具。工具應(yīng)用說(shuō)明：①紅綠燈路口的基本情況：主要對(duì)道路級(jí)別、車道數(shù)量和紅綠燈周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，便于下一步量化。②時(shí)間段：主要選取高峰和平峰有代表性的時(shí)段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。③行車方向和綠燈周期：如實(shí)填寫(xiě)。④各種要素通行數(shù)量：把所有車道上通行的機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車統(tǒng)計(jì)清楚。⑤首車通過(guò)時(shí)間：第一輛機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車通過(guò)路口的時(shí)間。⑥折算成標(biāo)準(zhǔn)車型數(shù)量：最新的標(biāo)準(zhǔn)（《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》將小客車作為標(biāo)準(zhǔn)車型給出的車輛換算系數(shù)（見(jiàn)表2）。⑦單位車道的通行效率：在正常的道路條件下，交通條件下，在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位寬度道路（只包括行車道與其隔離設(shè)施）橫斷面的標(biāo)準(zhǔn)小汽車數(shù)量，單位是輛/時(shí)。測(cè)算出一小時(shí)一條車道通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)汽車的數(shù)量。⑧占標(biāo)準(zhǔn)通行能力的百分比：通過(guò)折算，快速路單車道通行能力為1318pcu/h，主干道單車道通行能力1120pcu/h，次干道單車道通行能力為770pcu/h，次干道單車道通行能力為，504pcu/h。最后測(cè)算出百分比。

三、研究的過(guò)程

第一階段；查閱資料，設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，設(shè)計(jì)十字路口通行效率中各通行要素的統(tǒng)計(jì)工具。第二階段：發(fā)放問(wèn)卷，對(duì)收取的資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；到紅綠燈現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)通行效率的原始數(shù)據(jù)。第三階段：分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果，制定改進(jìn)方案，撰寫(xiě)調(diào)查報(bào)告。

四、調(diào)查分析

（一）對(duì)城市紅綠燈通行能力現(xiàn)狀調(diào)查問(wèn)卷的分析

通過(guò)兩周的辛苦努力，本次共發(fā)放70份調(diào)查問(wèn)卷，收集上來(lái)58份，其中8份不符合要求，分析樣本50份?，F(xiàn)分析如下：

（1）通過(guò)對(duì)個(gè)人在各交通要素中表現(xiàn)的分析，選擇私家車出行的占70%，認(rèn)為紅綠燈偶爾擁擠占90%；對(duì)道路紅綠燈擁堵?tīng)顩r理解的占64%，偶爾闖紅燈的占98%，其中對(duì)面綠燈沒(méi)車輛反而自己車道擁擠，覺(jué)得不公平而闖紅燈的占42%。

（2）通過(guò)對(duì)個(gè)人在各交通要素中表現(xiàn)的分析，選擇私家車出行的占70%，認(rèn)為紅綠燈對(duì)路口紅綠燈在各交通要素中表現(xiàn)的分析，通過(guò)城市的紅綠燈時(shí)，不能忍受的是什么？48%選擇對(duì)面道路綠燈無(wú)車，自己道路紅燈擁擠不堪。46%選擇道路擁堵，綠燈亮了又滅，滅了有亮，反復(fù)數(shù)次通行不了，氣急敗壞。

（3）什么樣的紅綠燈路口的通行能力高？46%選擇機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車分離，左轉(zhuǎn)和直行分離，右轉(zhuǎn)不受限，32%選擇不同時(shí)段，不同的流量采用不同的通行方法。74%的人們認(rèn)為可以通過(guò)對(duì)路口紅綠燈的優(yōu)化設(shè)置，提高通行效率，交通可以得到好轉(zhuǎn)。

（4）對(duì)減輕交通擁堵有什么建議？提的最多的是改善紅綠燈的設(shè)置和讓紅綠燈變聰明。

可見(jiàn)，在交通各要素中，車輛要素不斷增加，對(duì)道路產(chǎn)生了越來(lái)越大的壓力。只能通過(guò)改變?nèi)撕吐穬蓚€(gè)要素，才能使交通和諧發(fā)展。一方面提高人的素質(zhì)，另一方面提高道路的通行效率，特別是提高紅綠燈路口的通行效率勢(shì)在必行。

（二）對(duì)紅綠燈現(xiàn)場(chǎng)通行效率的分析

（1）確定實(shí)地統(tǒng)計(jì)紅綠燈的位置。

（2）應(yīng)用統(tǒng)計(jì)表實(shí)地統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行計(jì)算。

（3）各路口單位車道通行效率（輛/時(shí)）。

（4）各路口單位車道通行效率占標(biāo)準(zhǔn)通行能力的百分比。

（5）分析結(jié)果：我們清楚地看到，閑時(shí)的通行效率和占標(biāo)準(zhǔn)通行能力的百分比都比較低，主要是因?yàn)橛锌盏染G燈現(xiàn)象存在。那為什么路口4和路口5，閑時(shí)東西方向的通行效率和占標(biāo)準(zhǔn)通行能力的百分比都雙雙逼近100%，達(dá)到99.19%和98.21%呢？那是因?yàn)檫@兩個(gè)路口均處在市區(qū)東西方向交通大動(dòng)脈上，車流量大，東西方向交通壓力山大，相反這兩個(gè)路口東西方向閑時(shí)卻有空等綠燈現(xiàn)象。得出結(jié)論：道路的通行效率與紅綠燈的設(shè)置有關(guān)。定時(shí)控制的紅綠燈，在對(duì)面沒(méi)有機(jī)動(dòng)車或機(jī)動(dòng)車流量減少，綠燈照常亮著，帶來(lái)了相對(duì)方向車輛和行人無(wú)意義的空等。定時(shí)控制的紅綠燈，在高峰期和平峰期沒(méi)有變化，導(dǎo)致高峰期車輛沒(méi)有完全通過(guò)紅綠燈，綠燈已經(jīng)轉(zhuǎn)換，幾個(gè)或者十幾個(gè)紅綠燈周期才能通過(guò)。

我們也清楚地看到，忙時(shí)的通行效率和占標(biāo)準(zhǔn)通行能力的百分比都比較高，大多都接近100%。那為什么路口3和路口4南北方向的通行效率占標(biāo)準(zhǔn)通行能力的百分比都不足60%，分別只有53.03%和44.2%呢？通過(guò)又一次實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)路口南北方向都是雙向四車道，在十字路口分成左、中、右三道通行，其中在路口3，機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車還不分離。我們不難得出結(jié)論，是車道狹窄和非機(jī)動(dòng)車的干擾，影響了忙時(shí)的通行效率。

那為什么同為機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車不分離的路口6，忙時(shí)的通行效率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)通行能力的148.51%呢？通過(guò)又一次實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，路口6道路狹窄，大多小汽車都繞道行駛，附近上下班的人們的主要交通工具是摩托車和電動(dòng)車。我們又一次得到結(jié)論，汽車在車道寬、限速高、機(jī)非分離的十字路口通行效率高；摩托車、三輪車和電動(dòng)車在機(jī)非不分離的十字路口通行效率高。

另外，等紅綠燈時(shí)，首車通過(guò)時(shí)間與通行效率成正比關(guān)系，首車完全通過(guò)路口時(shí)間短，通行效率高；相反，首車完全通過(guò)路口時(shí)間長(zhǎng)，通行效率低。

我們發(fā)現(xiàn)，道路的通行效率與城市整體的交通協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)有關(guān)。在城市道路上，特別是主干道上行駛，每一個(gè)紅綠燈路口都會(huì)（或絕大多數(shù)會(huì)）停車等待綠燈，是造成城市道路通行效率低下的主要原因。在城市道路上行駛，有很多條道路可以到達(dá)目的地，但是駕駛員不能得到提示，選擇交通相對(duì)通暢的路線（哪怕距離遠(yuǎn)一點(diǎn)）提前到達(dá)目的地。進(jìn)入中心城區(qū)的車輛總量沒(méi)有得到控制，哪怕?lián)頂D不堪，系統(tǒng)癱瘓，一樣可以不受限制的進(jìn)入，繼續(xù)加重了交通的負(fù)擔(dān)。

五、對(duì)提高道路通行效率的思考

（一）定時(shí)紅綠燈控制系統(tǒng)已經(jīng)不適應(yīng)城市的發(fā)展，智能化動(dòng)態(tài)控制的紅綠燈系統(tǒng)勢(shì)在必行

（1）給道路裝上眼睛和觸覺(jué)。我們?cè)O(shè)想：在每?jī)蓚€(gè)紅綠燈之間，根據(jù)實(shí)際距離和該路段的限速，設(shè)置兩到三個(gè)監(jiān)視儀或電子傳感器，連接到下一個(gè)左轉(zhuǎn)、直行和右轉(zhuǎn)路口的紅綠燈系統(tǒng)上，實(shí)時(shí)提供將要通行車輛信息。監(jiān)視儀或電子傳感器可以安裝在路燈等道路設(shè)施上，減少投入并能美好道路?？梢允抢走_(dá)型的，可以是熱成像型的，可以是電磁感應(yīng)型的，也可以是衛(wèi)星定位型的。這些技術(shù)現(xiàn)在都比較成熟，下一步搞一下技術(shù)攻關(guān)和實(shí)際測(cè)試，就一定能推廣。

（2）給紅綠燈裝上大腦和神經(jīng)。我們?cè)O(shè)想：給每一個(gè)紅綠燈裝上計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，處理與之相聯(lián)的四個(gè)方向8-12個(gè)傳感器傳來(lái)的車輛信息，分將要、即時(shí)、當(dāng)時(shí)三個(gè)等級(jí)處理信息，并作出紅綠燈時(shí)長(zhǎng)最合理的分配并執(zhí)行。計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)在當(dāng)今社會(huì)應(yīng)該很好完成。下一步就是要建立與之相匹配的軟件處理程序。

（3）建立便捷的交通狀況實(shí)時(shí)提示系統(tǒng)，為駕駛員選擇是否駕車與選擇合適路線提供可能。我們?cè)O(shè)想：將所有的紅綠燈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接起來(lái)，建立一個(gè)交通神經(jīng)中樞，處理整個(gè)城市的交通信息，通過(guò)各種渠道有預(yù)見(jiàn)性的發(fā)布給廣大駕駛員。為駕駛員選擇是否駕車與選擇合適路線提供可能。實(shí)時(shí)和預(yù)見(jiàn)的交通狀況，可以通過(guò)建立在道路兩旁的監(jiān)視儀或電子傳感器發(fā)布，可以通過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，也可以通過(guò)技術(shù)手段強(qiáng)迫汽車的導(dǎo)航儀無(wú)償接收。下一步就是要借助信息技術(shù)把便捷的交通狀況實(shí)時(shí)提示系統(tǒng)變成現(xiàn)實(shí)。

（4）優(yōu)先保證快速路、主干道的通行通暢度，加快城市區(qū)域性車流的移動(dòng)，盤活城市交通。人為控制快速路、主干道上的紅綠燈間隔節(jié)奏，使之一直走綠燈，或多走綠燈。既科學(xué)控制了車速，又加快大范圍車流的移動(dòng)，提高了整體道路的通行效率。

（5）優(yōu)先保證重點(diǎn)人群的交通需求，如學(xué)生和上班族。根據(jù)學(xué)校和工廠附近道路時(shí)段性定向流動(dòng)的特點(diǎn)，設(shè)置定時(shí)單行道，或動(dòng)態(tài)改變車道的方向，定向控制流量，服務(wù)人民群眾，提高道路的通行效率。

（二）以智能化動(dòng)態(tài)控制的紅綠燈系統(tǒng)為基礎(chǔ)，加大對(duì)道路通行各要素的宏觀控制，創(chuàng)建活力和諧的城市交通體系

（1）對(duì)進(jìn)入中心城區(qū)的車輛進(jìn)行總量控制.最終建立新式無(wú)紅綠燈城市交通系統(tǒng).

根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)中心城區(qū)堵車異常嚴(yán)重，主要是因?yàn)檐囕v總數(shù)大，流動(dòng)緩慢造成的?？刂七M(jìn)入中心城區(qū)的車輛總量是很好的解決辦法?？梢越梃b發(fā)達(dá)國(guó)家的做法，英國(guó)倫敦進(jìn)入市中心需交擁堵稅。另外，為緩解每天早晨上班高峰期交通阻塞的情況，英國(guó)政府準(zhǔn)備采取措施，限制家長(zhǎng)每天用私家車接送孩子上學(xué)。

（2）提高人民素質(zhì)，保障道路通行效率，創(chuàng)建活力和諧的城市交通體系。交通系統(tǒng)是一個(gè)眾多要素組成的龐大集合。道路通行效率的提升，關(guān)鍵在于人這個(gè)要素。作為城市道路管理者，要提前、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，用科學(xué)的方法解決它，有所作為；作為道路上的行人，不闖紅燈遵守交通規(guī)則，為提高道路通行效率作出自己的貢獻(xiàn)；作為機(jī)動(dòng)車駕駛員，遵守交通規(guī)則，行人至上，提高通行效率，為城市創(chuàng)造更大的空間，也是一種貢獻(xiàn)。