劉廣磊，董芊里，楊梓桐，劉強

（華錄易云科技有限公司，江蘇南京 211800）

0 引言

全息交通（Pan-Information Transportation）是中國工程院鐘志華院士在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的大背景下于2011年首次提出的概念[1]，作為全息交通的一部分，全息路口技術也在智能交通行業(yè)內被提出并應用，但目前全息路口技術的應用更多停留在數(shù)據(jù)展示的“可看”階段，建管并重、實用實效，如何使全息路口技術在城市交通中發(fā)揮作用，成為下一步探索的重點。

1 交通緩堵的主要內容

1.1 典型的交通擁堵問題

城市交通的擁堵形態(tài)多種多樣，典型的交通問題共分為七大類：交通沖突導致的擁堵、交通組織不合理導致的擁堵、交通秩序混亂導致的擁堵、交通基礎設施缺失導致的擁堵、交通控制不合理導致的擁堵、突發(fā)情況導致的擁堵、片區(qū)車流量過飽和導致的擁堵。

1.2 緩解交通擁堵的主要措施

交通緩堵是一項具有針對性的工作，在方案制定過程中，工程師需要對現(xiàn)場進行全面勘查，深度了解交叉口運行情況后，以解決問題為出發(fā)點，采取一切可行性措施，實現(xiàn)治亂緩堵的最終目標，主要的措施有優(yōu)化交通組織、完善交通工程、強化交通控制、應用交通科技、規(guī)范停車管理、促進公交優(yōu)先、健全慢行交通、推進綜合管控。

2 交通緩堵業(yè)務需求

2.1 數(shù)據(jù)采集

對于交通緩堵，交通工程師勘查的準確性直接影響著方案制定的準確性與可行性，而進行全面細致的勘查通常占據(jù)方案制作所需時間的70%以上，因此對于交通數(shù)據(jù)的全面掌握是開展交通緩堵業(yè)務的重中之重。

2.2 效果對比

緩堵方案生成后，優(yōu)化評價也是評判方案合理性的重要標準，以往工程師在方案制定前會采用錄像視頻采集的方式記錄優(yōu)化前交叉口現(xiàn)狀，優(yōu)化方案實施后，再采取錄像視頻采集的方式對優(yōu)化前后進行對比。

2.3 持續(xù)監(jiān)測

優(yōu)化方案實施后，通常情況下工程師會持續(xù)進行現(xiàn)場觀測，受時間、氣候、視野影響，觀測準確度會有所折扣，也導致了方案在微調的過程中有誤差，并不能達到最優(yōu)效果。

2.4 后續(xù)優(yōu)化

完成優(yōu)化后，工程師就會接手其他項目，無法對優(yōu)化過的路口進行持續(xù)評估、優(yōu)化、再評估，導致交通情況發(fā)生變化，產(chǎn)生后續(xù)擁堵，被動等待業(yè)主反饋，無法提供持續(xù)服務。

2.5 專家會診

對于擁堵嚴重，緩堵難度大的路口，需進行專家會診，以往進行專家會診需發(fā)送路口基礎數(shù)據(jù)、CAD圖、流量數(shù)據(jù)、照片、視頻等現(xiàn)場記錄，往往數(shù)據(jù)不全面，仍需協(xié)調專家團隊進行現(xiàn)場觀測并解決問題，效率較低。

3 全息路口技術對于城市交通業(yè)務的支持

3.1 全息路口技術為交通緩堵提供數(shù)據(jù)支持

交通調研是一個復雜的過程，要對調研范圍內所有道路進行觀測，對道路數(shù)量、名稱；道路類型（快速、主干、次干、支路）；道路長度（地圖測距）；車道數(shù)（實景地圖觀察）；路口數(shù)量、類型（十字、丁字、過街、環(huán)島、異形）；公交情況；地鐵線路、站點、進出口位置；公交場站、所包含的線路名稱；公交停靠站的數(shù)量、位置（與路口距離），每個公交?？空镜木€路名稱（分析是否線路過于集中），是否有?？扛蹫常▽嵕暗貓D觀測）；途經(jīng)公交線路的行進路線、?？奎c位（分析是否停靠過于頻繁）；是否設置公交專用道，專用道的限制時間，起始點；交通吸引（吸引交通的因素包括政府機關、學校、交通樞紐、商圈、醫(yī)院、旅游景點、寫字樓、居民區(qū)等業(yè)態(tài)分布）；擁堵狀態(tài)（擁堵的起止時間、起止點、擁堵長度、是否存在反溢現(xiàn)象）等進行調研。有全息路口的數(shù)據(jù)支撐，工程師可以直接讀取數(shù)據(jù)，從而減少調研工作量，全息路口工作流程如圖1所示。

圖1 全息路口工作流程圖

3.2 全息路口技術為交通緩堵提供效果對比

全息交通體系下的載運工具、交通基礎設施和交通環(huán)境不再只是一個簡單的對象，將人、車、路和環(huán)境所對應的交通要素通過傳感器采集并進行融合，成為具有自主身份且具備信息交互功能的智能物體[2]。截取歷史全息路口結構化數(shù)據(jù)及可視化視頻數(shù)據(jù)，可以將歷史交叉口運行情況與優(yōu)化后配時情況進行對比，更加直觀地從數(shù)據(jù)層面及可視化層面反映出交叉口優(yōu)化效果，擺脫僅有數(shù)據(jù)沒有可視化，或只有歷史及優(yōu)化后視頻對比，缺少數(shù)據(jù)支撐的局面。對于可視化效果，全息路口遠遠好于目前仿真軟件的可視化呈現(xiàn)，使用仿真軟件實現(xiàn)仿真，需要對交叉口進行重新建模，其工作量巨大，且仿真效果不能達到實時高度匹配，目前常用的交通仿真軟件是VISSIM，對于交叉口的仿真需要按照CAD底圖進行路網(wǎng)構建，交通流量速度等參數(shù)需要進行手動輸入，數(shù)據(jù)精度與實時性無法得到保障，全息路口歷史數(shù)據(jù)與優(yōu)化后數(shù)據(jù)進行比對，在準確度、精美度、匹配度、工作量上都具有明顯優(yōu)勢。

3.3 全息路口技術為交通緩堵提供持續(xù)監(jiān)測

全息路口可以完全對現(xiàn)實路口的實際情況進行仿真模擬，對于路口的監(jiān)測無須受到視野、天氣、時間、距離的影響，可通過上帝視角一次監(jiān)控多個路口，對于路口的問題及時發(fā)現(xiàn)，可深度剖析問題，提出解決方案[3]。同時全息路口可以提供7×24h的數(shù)據(jù)全紀錄，可回溯由于瞬時交通擁堵導致的相鄰路口擁堵，尋找擁堵源，從根本上緩解擁堵問題。

3.4 全息路口技術為交通緩堵提供后續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)支撐

交通緩堵并不是一次性工作，優(yōu)化后的路口由于變得通暢而導致的交通流吸引，可能會在一定時間后使更多車輛從該交叉口通行，交叉口流量變大會形成后續(xù)交通擁堵，持續(xù)優(yōu)化就需要分析流量變化，優(yōu)化信號配時，或對車輛進行路徑引導，往往交通工程師在觀察一段時間，交通流趨于穩(wěn)定后停止觀測與優(yōu)化，這就導致后續(xù)持續(xù)優(yōu)化的缺失，全息路口可以通過數(shù)據(jù)的收集分析，由工程師設定相應閾值，流量或某種交通參數(shù)達到閾值時，自動生成報警，提示交通工程師進行二次優(yōu)化，從被動發(fā)現(xiàn)問題變?yōu)橹鲃影l(fā)現(xiàn)問題。

3.5 全息路口技術為交通緩堵提供全面準確的數(shù)據(jù)

全息路口可以為專家會診提供相應數(shù)據(jù)支撐，可以解決由于數(shù)據(jù)量缺失，數(shù)據(jù)不準導致的方案偏差。其次，交通數(shù)據(jù)調研是一項非常專業(yè)且需要細心的工作，不同工程師專業(yè)水平和對工作的細致程度不同，調研數(shù)據(jù)質量無法做到統(tǒng)一且準確，也使得專家會診的難度有所提升，全息路口可以提供統(tǒng)一標準的準確數(shù)據(jù)，降低了工程師的調研難度，提高了會診效率。

4 結語

隨著全息路口技術在城市交通中的廣泛應用，可以針對目前交通工程師的痛點進行一一解決，本文的探索只是針對數(shù)據(jù)采集、效果對比、持續(xù)監(jiān)測、后續(xù)優(yōu)化、專家會診幾個角度進行論證，將全息路口技術服務于城市交通，后續(xù)的探索可以結合車路協(xié)同技術、自動駕駛技術進行綜合考慮，使全息路口技術有更廣泛的應用價值。