淺析交通監控措施在地鐵施工交通疏解方面的應用

高晶晶

(深圳市市政設計研究院有限公司，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境和社會安全帶來了許多負面影響。 例如，中國的地鐵建設施工通常位于繁華的商業區，施工極易造成部分交通堵塞，對現有的城市交通系統的順暢運行提出挑戰。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，交通監控系統的應用顯得尤為重要，尤其是該系統在交通疏導方面能為地鐵建設施工過程引起的交通堵塞提供更好的疏導服務和安全保障，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，開展地鐵工程建設就是其中很重要的一項舉措。 但地鐵施工也會產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、疏解圍擋處車道數量比疏解前少，對道路交通疏解造成很大負面影響。

圖1 現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，右轉專用車道也隨之改變或取消，人行、車行空間變小，從而導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致道路流線變差、路口處出現道路錯位或路口處單一方向通行距離過長等現象。

2 交通監控系統在解決疏解問題的對策

2.1 交通監控系統的組成與作用

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

(1)車流量檢測系統

車流量檢測系統能夠檢測出通過的車輛，并能以此為基礎準確統計出某段時間內某段道路的車流量。 車輛檢測產品種類繁多，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發展，該檢測技術逐漸被車輛視頻檢測技術取代，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

交通信號控制系統包括主控中心、交通信號控制機、數據傳輸設備。 信號控制系統主要功能為調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、干線控制和區域控制三種。

1)單交叉口控制是根據路口信號燈自身情況獨立運行，與其他交叉口沒有任何關聯，具有配時靈活、建設成本低、維護簡單等優點。

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一協調控制，綠波協調是干道控制的一種較優方式，其優點是可實現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)區域控制是通過控制中心對城市中某一區域所有交叉口同時進行信號協調控制，實現對區域內交叉口信號燈的統一管理、調度，提高整個區域內路網通行能力，使得區域內車輛通過時間更短。

(3)電子警察系統

設置電子警察系統是有效降低事故發生率、維護交通秩序的一個重要措施，由路口違章車輛監控單元、交通指揮中心、數據傳輸設備構成，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)，能夠規范駕駛員行為，規避惡性交通事故，有效保障交通路口安全和道路暢通。

2.2 交通監控系統的措施與對策

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

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

位于干道的路口可采用綠波協調控制技術來改善路口通行能力，其原理是:公安交通指揮中心通過結合干道上多個路口檢測到的交通流量數據，對其進行車流量、排隊長度、延誤時間等交通流參數研究、計算，并根據交通流動態變化實時調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，以此來達到對區域內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測可以為交通控制的實施提供重要依據。 城市路口通常采用的路口信號控制方式有定時信號控制、感應控制、智能控制三種方式。

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

2)感應控制方式:原理是根據車輛檢測器檢測到路口車輛存在排隊檢測情況時，調整信號燈各相位綠燈時長，進而實現對路口的優化控制。 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據進行分析、計算，預測一段時間內的車流量，根據預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控制方式所存在的不足。

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

(3)建設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，使得城市交通監控存在盲點，會導致往來車輛駕駛員存在僥幸心理，不按規定行車，增加交通事故的發生概率，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控的覆蓋，以保證城市安全穩定和交通正常運行，有利于城市的安全和智能化建設。

(4)地鐵疏解階段路口出現道路錯位或路口處單一方向通行距離過長現象時，將導致駕駛員無法觀測到路口信號燈狀態，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置方式，方便駕駛員判斷路口信號燈狀態，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方式如圖2 所示。

3 結束語

圖2 地鐵施工階段立柱式信號燈布設方式

隨著城市的發展，軌道線路沿線站點對道路路口占用加劇，導致交通情況更為復雜，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控功能已成必然。 本文從基礎數據及智能化交通監控系統入手，通過對交通流的大數據進行分析，對交通信號燈進行合理配時，再輔以電子警察系統和視頻監控系統對車輛、行人進行監督，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。