程建梅 高建杰
(四川警察學(xué)院道路交通管理系 四川·瀘州 646000)
“道路交通控制”課程在公安院校和普通高校均有開設(shè),是公安院校交通管理工程專業(yè)本科階段的核心課程。為了主動適應(yīng)交通強(qiáng)國賦予信號控制行業(yè)的時代性使命要求,四川警察學(xué)院道路交通管理系組織了國內(nèi)外學(xué)者、企業(yè)代表、公安實(shí)戰(zhàn)單位共同編寫《道路交通信號控制》教材。新編教材亮點(diǎn)具體體現(xiàn)在將近年來已取得的較為成熟的教學(xué)科研成果[1-3]融入教材,圍繞信號控制相關(guān)的新標(biāo)準(zhǔn)和新規(guī)范對教材內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,拓展補(bǔ)充信號控制行業(yè)新技術(shù)和新方法、實(shí)戰(zhàn)及典型案例分析等內(nèi)容。
“道路交通控制”課程技術(shù)性和綜合性都較強(qiáng),其建設(shè)發(fā)展歷程與交通管理工程專業(yè)發(fā)展息息相關(guān)。全國公安院校都有著相似的發(fā)展歷程,本文以四川警察學(xué)院為例,課程大致經(jīng)歷了以下四個階段:
(1)1988 年-1999 年:四川警察學(xué)院交通管理專業(yè)成立,為中專學(xué)生開設(shè)了“道路交通秩序管理”課程,其中涉及了道路交通控制的相關(guān)內(nèi)容。
(2)2000 年-2005 年:為交通管理專業(yè)??茖W(xué)生獨(dú)立開設(shè)了“道路交通控制”課程,確立了以城市道路交叉口交通控制為課程主要內(nèi)容的教學(xué)體系。
(3)2006 年-2012 年:四川警察學(xué)院交通管理工程本科專業(yè)成立,將“道路交通控制”課程確立為本科階段的專業(yè)核心課程,課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等得到了逐步地拓展和完善。
(4)2013 年至今:四川警察學(xué)院設(shè)立涉藏交通管理領(lǐng)域警務(wù)碩士專業(yè),將“道路交通控制技術(shù)”課程確立為碩士研究生階段的專業(yè)選修課程。
目前公安院校專業(yè)教材主要采用的是“十一五”國家規(guī)劃教材[4](2011年編寫)和全國公安高等教育本科規(guī)劃教材[5](2015年編寫)兩種?,F(xiàn)行的教材已使用了5 年,內(nèi)容較為陳舊,缺乏公安交通管理實(shí)戰(zhàn)案例、信號控制相關(guān)的新標(biāo)準(zhǔn)和新規(guī)范,且新技術(shù)和新方法的應(yīng)用涉及較少。此外,教材內(nèi)容長期不變,無法緊跟學(xué)科前沿發(fā)展,與現(xiàn)實(shí)生活和科技發(fā)展相脫節(jié),對學(xué)生缺乏吸引力??紤]到學(xué)生就業(yè)去向、公安交通管控的實(shí)際及交通管理工程專業(yè)的學(xué)科前沿發(fā)展,有必要對公安院校《道路交通控制》教材進(jìn)行重新編寫。
考慮到專業(yè)設(shè)置的發(fā)展歷程和交通控制的技術(shù)更新,“道路交通控制”課程新編教材的目標(biāo)定位明確,既可供交通管理工程專業(yè)本科生和交通管理領(lǐng)域警務(wù)碩士專業(yè)研究生參考使用,也可為從事交通管理與控制的技術(shù)人員提供參考。新編教材主要遵循以下原則:
(1)傳承與創(chuàng)新。教材編寫內(nèi)容應(yīng)保持相對穩(wěn)定性,充分體現(xiàn)時代性,并富于創(chuàng)新性。[6]教材編寫在傳承前幾代《道路交通控制》教材成熟知識的基礎(chǔ)上,拓展和補(bǔ)充教材內(nèi)容,完善和創(chuàng)新教材體系。
(2)好教好學(xué)?!暗缆方煌刂啤闭n程教材讀者群體包括學(xué)生、教師及技術(shù)人員。學(xué)生是教材的主要讀者,教材編寫應(yīng)以學(xué)生為本,以崗位需求為導(dǎo)向,以能力培養(yǎng)為本位,力求教材內(nèi)容簡明、規(guī)范和實(shí)用。努力提高重難點(diǎn)內(nèi)容的可理解性,將理論知識與實(shí)戰(zhàn)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,增加實(shí)戰(zhàn)案例,同時也要考慮到教師的教學(xué)組織與開展。做到學(xué)生好學(xué)易學(xué),教師好教。
(3)先進(jìn)實(shí)用。近些年,隨著信號配時技術(shù)服務(wù)外包,專業(yè)配時團(tuán)隊加入,信號控制逐步趨向智能化。教材編寫應(yīng)吸收道路交通管控方面已取得的最新教學(xué)、科研理論成果,及交通控制改革與創(chuàng)新的經(jīng)驗方法。
(4)學(xué)練結(jié)合。2017 年四川警察學(xué)院組織編寫了“十三五” 規(guī)劃教材“道路交通組織優(yōu)化實(shí)訓(xùn)教程”,為了保證教材編寫的延續(xù)性和一致性,“道路交通控制”課程教材編寫應(yīng)配合實(shí)驗教材進(jìn)行人才培養(yǎng)。
四川警察學(xué)院道路交通控制課題研究團(tuán)隊正在編寫的教材共設(shè)置了十一章內(nèi)容,對比原有教材,新編教材拓展補(bǔ)充了理論知識體系,增加了第五章單點(diǎn)感應(yīng)信號控制、第十章新方法與新技術(shù)、第十一章工程案例。在第四章單點(diǎn)定時信號控制、第六章定時干線信號協(xié)調(diào)控制中,增加了實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用及典型案例。第七章道路交通信號控制評價指標(biāo)及方法主要參考新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編寫。具體章節(jié)內(nèi)容設(shè)置如下。
(1)道路交通信號控制概述。介紹道路交通信號控制的定義、目的和作用,交通信號控制的歷史與發(fā)展,道路交通信號控制的分類,道路交通信號控制理論和方法,以及相關(guān)技術(shù)。
(2)道路交通信號控制系統(tǒng)。介紹了道路交通信號控制系統(tǒng)組成(檢測器、交通信號燈、信號控制機(jī)、指揮中心、通信系統(tǒng))與工作原理,并羅列了道路交通信號控制現(xiàn)行的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
(3)單點(diǎn)定時信號控制基礎(chǔ)。單點(diǎn)定時信號控制是目前中國城市普遍采用最基本的交通信號控制形式。本章節(jié)分析對比了交通信號燈設(shè)置國內(nèi)外依據(jù),介紹了定時信號控制參數(shù)(國內(nèi)外信號相位定義、信號配時基本參數(shù)、飽和流率等)與基本概念。
(4)單點(diǎn)定時信號控制。本章內(nèi)容為教學(xué)重難點(diǎn),主要介紹定時信號配時原理和流程,信號相位的設(shè)計原則、流程及關(guān)鍵步驟,定時信號配時參數(shù)計算,實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用和案例分析。在實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用部分講解了實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中的注意事項、經(jīng)驗總結(jié)、與理論計算之間的差別等。
(5)單點(diǎn)感應(yīng)信號控制。單點(diǎn)感應(yīng)控制適用于交通流量較小,交通流量波動較大的交叉口,在中國此類交叉口較為普遍,感應(yīng)信號控制應(yīng)該大力推廣?,F(xiàn)有教材僅是簡單介紹了感應(yīng)信號控制的基本理論,新編教材單獨(dú)設(shè)置了一章內(nèi)容詳細(xì)介紹感應(yīng)信號控制的相關(guān)知識和實(shí)踐應(yīng)用。本章內(nèi)容主要包括感應(yīng)信號控制的條件與工作原理、感應(yīng)信號控制基本參數(shù)、檢測器的布設(shè)、感應(yīng)控制類型、感應(yīng)控制參數(shù)計算過程、實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用和案例分析。在案例分析中,介紹某常規(guī)交叉口感應(yīng)信號控制算例,完整體現(xiàn)理論及實(shí)戰(zhàn)中感應(yīng)信號配時全過程。
(6)干線信號協(xié)調(diào)控制。干線信號協(xié)調(diào)控制是指干線上若干個連續(xù)交叉路口的協(xié)調(diào)控制,本章主要介紹定時干線協(xié)調(diào)控制,內(nèi)容包括協(xié)調(diào)控制配時所需的數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)控制設(shè)計流程、協(xié)調(diào)控制優(yōu)化方法、影響協(xié)調(diào)控制效果的因素、協(xié)調(diào)控制的聯(lián)結(jié)方式、實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用、案例分析及協(xié)調(diào)控制軟件。在干線協(xié)調(diào)控制的優(yōu)化方法中,主要介紹基于相位相序的調(diào)整優(yōu)化、車速的調(diào)控等方法。
(7)區(qū)域信號協(xié)調(diào)控制。區(qū)域信號協(xié)調(diào)控制對象是某個區(qū)域中所有信號控制交叉口。本部分主要介紹了區(qū)域信號協(xié)調(diào)控制的應(yīng)用現(xiàn)狀、工作原理,簡單介紹了典型的交通信號控制系統(tǒng)。
(8)道路交通信號控制評價指標(biāo)及方法。信號控制評價指標(biāo)是衡量和評估控制系統(tǒng)控制效益的物理量,也是制定控制策略、優(yōu)化控制參數(shù)的目標(biāo)函數(shù)。本章主要介紹了交通信號控制評價的概念及意義、評價指標(biāo)(通行狀態(tài)評價指標(biāo)、控制效益評價指標(biāo)、環(huán)境保護(hù)評價指標(biāo))和評價方法。評價指標(biāo)部分編寫主要參考《道路交通信號控制方式》中第2 部分:通行狀態(tài)與控制效益評估指標(biāo)及方法(GAT527.2-2016)。
(9)高速公路/快速路交通控制。本章主要介紹高速公路/快速路運(yùn)行特性,兩種主要的控制方式:匝道控制、主線控制,高速公路/快速路的智能交通控制方法,以及評價指標(biāo)和評價方法。
(10)新方法與新技術(shù)。本章主要介紹道路交通信號控制應(yīng)用的新方法和新技術(shù)。新方法中主要介紹借道左轉(zhuǎn)、移位左轉(zhuǎn)、綜合待行區(qū)等。新技術(shù)中主要介紹大數(shù)據(jù)、5G、城市大腦等。
(11)工程案例。本章分享了詳細(xì)的公安交管實(shí)戰(zhàn)典型案例,類型主要包括單點(diǎn)定時信號控制案例(重復(fù)放行、搭接相位、環(huán)形交叉口等)、單點(diǎn)感應(yīng)信號控制案例、干線信號協(xié)調(diào)控制案例。
“道路交通控制”課程總學(xué)時可以根據(jù)授課對象和學(xué)校自身辦學(xué)條件進(jìn)行調(diào)整。四川警察學(xué)院“道路交通控制”課程于大三年級下學(xué)期(第六學(xué)期)開設(shè),總學(xué)時設(shè)置為48 學(xué)時,其中講授部分32 學(xué)時,實(shí)驗部分16 學(xué)時。理論部分重點(diǎn)學(xué)習(xí)五個章節(jié)內(nèi)容,分別為第三章、第四章、第五章、第六章、第八章。實(shí)驗環(huán)節(jié)主要包含以下三項,分別為單點(diǎn)信號控制優(yōu)化設(shè)計實(shí)驗、定時干線信號協(xié)調(diào)控制設(shè)計實(shí)驗、智能交通信號控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗。
“道路交通控制”課程內(nèi)容設(shè)置只有緊貼實(shí)戰(zhàn)、緊跟學(xué)科前沿發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)志趣,使之能學(xué)以致用。新編教材擬于2020 年完成編寫并出版,將在全國公安院校同一專業(yè)、普通高校同類專業(yè)中推廣使用。