青岛海信网络科技股份有限公司营销管理部

1     行业背景与问题

随着城市化进程的逐渐加快，城市机动车保有量逐年攀升。截止到2020年上半年，全国机动车保有量高达3.6亿辆。城市道路交通需求与供给的矛盾被进一步激化，交通拥堵问题日益严重。

科学合理的信号控制能够有效改善城市交通运行秩序，提升交通运行效率与服务水平，缓解城市交通拥堵。虽然全国各地交警建设了相对完备的信号控制系统，但全国40%的城市在通勤高峰处于拥堵或缓行状态，城市缓堵挑战依旧严峻，主要面临问题如下：

（1）信号调优专业化要求高，各地交警多采用引入外包服务团队的方式，进行信号调优控制，但调优成本高、效率低；

（2）调优团队人员能力有强有弱，信号调优效果参差不齐；

（3）信号调优多是阶段性展开，良好的调优效果很快埋没在时变的交通需求中，无法实现效果长效保持。

2     海信信号智能调优平台

海信信号智能调优平台是新一代城市级交通智能优化系统，通过融合多源交通数据，实现全城信号控制的自动优化，及对信号调优的效果进行闭环评价，达到全域协同、缓堵保畅的最佳效果。

平台主要由信号智能优化系统、信号控制系统和效果评价系统三部分组成，有力推动信号优化控制从传统的“人+自适应”控制向全流程自动优化发展，即人人都能借助这个智能调优平台进行城市信号控制管理，打造全新调优模式与智能化体验。

2.1      城市分析

城市交通特征及问题分析作为信号调优流程的第一步，是明确城市主要交通矛盾及调优对象的基础。但传统通过断面流量检测器获取交通数据的方式，只能针对局部进行信号优化，难以真正实现城市级信号调优。

多源数据融合利用，逐步成为城市交通状态科学分析的重要方式。滴滴、高德等第三方互联网厂商积累了大量的道路交通数据，如延误时间、拥堵状态等。海信信号智能调优系统，在利用传统断面流量检测相关数据的基础上，对互联网数据进行深度融合利用。与此同时，海信研发了基于电警数据的出行链补全技术，能够自动将相邻路口或路段电警数据进行补全，实现城市出行率规律智能分析。

多源交通大数据融合后，系统可根据全域路网交通流动变化，智能、动态、精准地自动识别出绿波干线、绿网、拥堵路段、拥堵干线、拥堵区域、单点优化等优化子区（如图1），在降低人工依赖及工作量的同时，实现城市级交通问题自动化诊断。

图1 策略推荐

2.2 策略推荐与方案自动生成

传统基于人工的信号调优，以1个5*8的路口为例，策略制定后，调试绿信比、相位差，至少需要几个小时的时间。

该系统在利用多源大数据对城市优化子区的基础上，能够在时间、空间两个维度，不仅能够精细划分不同时段控制策略，如高峰在哪些区域采用缓进快处、平峰哪些道路采用绿波控制、低峰哪些点位采用感应控制等。同时在策略确定后，结合子区流量变化状态，自动生成绿波方案（如图2），配置一个绿网的时间降低至15分钟，极大提升信号调优效率。

图2方案生成

2.3 效果评价与方案自动更新

传统的城市信号调优，多是源于市民投诉或专项整治。由于出行者偏向选择拥挤程度低的道路，被优化路段的在短时间内会吸引更多的交通流量，优化方案不能适应时变的交通状态，道路拥堵效果无法长效保持。

海信智能调优系统，可结合时变的交通流状态，从时间、空间两个维度进行分析，即从区域、路段、点位在不同时段下的交通参数进行实时分析，主动对方案运行效果进行评价，同时结合评价结果，自动更新方案配时参数，在最大程度上保障了调优效果的长效化保畅与实时性。

3     产品优势

（1）全流程信号闭环优化

构建从问题识别、策略推荐、方案生成、效果评价到方案更新的闭环、智能优化体系，实现信号方案持续优化，缓堵效果稳定保持，提升信号优化效率。

（2）丰富的信号控制策略

具备6大类40余种控制策略，满足路、桥、隧等复杂场景优化需求，支持大型活动、恶劣天气等特殊场景的快速预案控制。

（3）智能网联落地应用

在长沙首次实现“基于智能网联的大规模公交优先”落地应用。基于智能网联的两级公交优先控制，示范线路启用后，线路公交到站准点率率、市民公交出行效率得到有效提升。

（4）多品牌信号机接入能力

打通系统壁垒，实现系统的互联互通，既支持中心统一控制优化，也支持子系统独立管理，已在13个城市接入11个国内外品牌信号机。

（5）功能强大的路侧信号机设备

海信信号机功能强大、技术先进，代表国内信号机最高水平。2005年海信竞标取得了北京奥运会项目，打破了国外信号机对国内市场的高价垄断。同时海信信号机（图3）依靠其强大的控制功能、安全可靠的稳定运行，已成为国内交警提及最多也是最具交警信赖的产品，年出货量7000余台，稳居行业榜首。

图3 海信信号机

4     应用案例

海信信号智能调优解决方案已在青岛、西安、长沙、黄冈、江门、天津等地落地应用，并取得良好的控制效果。

在西安，自2020年10月起，海信协助西安交警多措并举，备战全运，取得如下效果：

①交通状态精准感知：对地磁、雷达、互联网等多源数据融合应用，实现全市路口实时数据精准检测、感知，为点、线、面信号调控提供科学决策依据，实现全市信号优化由以往靠人工经验型向科学精准型的转化。

②控制策略自动识别与方案生成：建成“西安交警大数据+信号智能调优平台”，成为全市1300余处信号灯控制的核心。该平台可根据全市路网交通流量动态变化，智能、快捷地识别出绿波干线、绿波网络、拥堵干线、拥堵区域、自适应路口等优化区域和节点，并根据流量变化自动生成路口控制方案，变革信号调优模式，极大提升工作效率，降低通行延误。

③信号灯运行状态实时监控：建成基于路网大数据的信号优化监视平台，该平台不仅可以显示正常路口与非正常路口的实时情况，优化与降效路口的相关数据，还可以为每个路口的信号配时进行评分，统计分析问题路口原因，精准判断故障信息，保障全市信号灯稳定高效运行。

④信号优化自动评价：信号智能调优平台可自动监视自适应、绿波等控制运行情况，并通过多样化指标进行评价和健康情况排名。同时还对全市实时拥堵里程、拥堵指数、平均速度进行统计，协助交警进行信号灯科学调控。