330期 石狮丨非联网路口如何实现绿波协调?

优控黑板报

关键词:非联网路口、GPS校时、绿波协调控制

绿波协调控制一直是信号优化的主要工作之一,大部分绿波控制都以信号机联网为基础条件,由中心控制平台对路口进行控制。但在早期的城市建设当中,存在大量非联网信号机,无法通过中心控制平台控制,这样的非联网信号机可以实现绿波控制吗?

本案例采用GPS校时技术,解决路口信号机的时间基准问题,实现非联网路口的绿波控制。

什么是GPS校时器?

GPS校时器产品从GPS卫星上获取标准的时间信号,将这些信息通过各种接口类型来传输给自动化系统中需要时间信息的设备(计算机、保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU),这样就可以达到整个系统的时间同步。(来源于百度百科)

将GPS校时技术应用在信号机上,使信号机从卫星获取时间数据,保持路段中各信号机时间同步,从而保证相位差参数正常运行,达到绿波协调控制的基础要求。

相对于联网协调,采用GPS校时方式需要付出更多的人力、精力。

路段概况

濠江路是石狮市南北方向的主干道,全长约7.6km(协调路段2.9km),纵向贯通整个城区,沿线分布着众多住宅、行政区和商业区等人流、车流吸引点,路段整体车流量大,是城区重要的南北轴线。目前该路段采用的信号机未联网。

图1 濠江路协调路段各路口地理位置图(平峰时段)(单位:s)
图1 濠江路协调路段各路口地理位置图(平峰时段)(单位:s)

存在问题

1.各路口信号控制未协调,停车次数多

多次测试结果显示,全路段共7个信号控制交叉口,南往北平均停车4次,北往南平均停车5次,并且出现连续两个路口停车的现象,严重影响出行体验。

2.行车等待时间长

经测试,南往北平均路段行程总时间为477s,其中停车等待时间243s;北往南方向平均路段行程总时间为572s,其中停车等待时间为210s。双向行驶停车等待时间约占总行程时间的一半。

优化思路

濠江路道路条件良好、车流量适中,可通过绿波协调的方式提高车辆通行效率,减少停车次数和通行时间。

由于濠江路潮汐车流现象明显,各时段车流量差距较大。因此,将绿波时段分为早高峰(7:00-9:00)、平峰(9:00-16:00)、晚高峰(16:00-19:00)三个时段。其中早、晚高峰为单向绿波,早高峰优先协调进城方向(北往南),晚高峰优先出城方向(南往北),平峰则为双向绿波。

虽然该路段信号机未联网,无法通过中心控制平台对路口进行控制,但是可利用GPS校时模块,实现信号机运行时间一致,正常执行协调方案的目的。

优化方案

1.统一周期,优化配时方案

统一路口配时周期,合理设置路口相位和绿灯时间,缩短车流排队长度,以平峰时段为例。

表1 濠江路路段各路口优化后配时表(平峰时段)(单位:s)

表1 濠江路路段各路口优化后配时表

2.设计绿波协调方案

设计绿波协调方案,调整各路口配时方案相位差,减少路段停车次数,以平峰时段为例。

图2 濠江路平峰双向绿波时距图
图2 濠江路平峰双向绿波时距图

表2 绿波平峰时段各路口设计参数表

表2 绿波平峰时段各路口设计参数表

3.设置信号机参数

通过GPS模块对信号机时间进行校准,统一信号机时间,切换运行模式至协调模式,使之正常执行相位差,并下发执行协调方案。

GPS校时技术的应用过程及绿波方案下发过程:

1.使用公司自主研发的绿波设计平台,完成绿波协调方案设计;

2.利用GPS校时模块,对各信号机时间进行统一;

3.由单点优化升级为协调控制,重新编辑信号机运行的模块,重写整个运行方案;

4.实地跟车测试,结合公司的绿波设计平台,考虑绿路整体的运行效果,判断路段绿波是否符合预期。

由于是非联网路口,需要前往每个路口进行方案的下发与调试,调试过程中重复调整超过20次。

优化效果

优化后,道路通行效率明显提高,车辆停车次数、通行时间大幅度减少,行驶车辆可以不停车或者仅需一次停车即可通过协调路段,驾车体验显著提升。

图3 平峰时段协调效果示意图
图3 平峰时段协调效果示意图

表3 濠江路(香江路口—嘉禄路口)优化前后对比

表3 濠江路(香江路口—嘉禄路口)优化前后对比

案例小结

本案例通过信号机GPS校时的方式,实现非联网路口的绿路协调,通过统一路口公共周期,分时段设计绿波协调方案,有效提升了路段的行车效率,提升市民的出行体验。

但相对于联网协调,使用GPS校时的信号机方案下发更繁琐,调试难度更大,需要攻城狮们付出更多的努力,而绿路效果稳定性上却不如联网协调,在有条件的情况下,建议对信号机进行联网。