一种应用于交通信号协调控制的EOS理念*

随着经济的发展，2006-2016年11年间桐乡市汽车保有量增长7.2倍，保持着年均22%的增长率。随着机动车辆的不断增长，城市主干路网拥堵、通行效率低下的问题愈发突出，因此，交通信号协调控制技术亟需提高。沈国江等[1]提出的基于关联度的子区划分法和动态分段协调控制算法、卢凯等[2]提出的根据行驶速度优选最佳绿波协调控制方案法等均为交通信号协调控制提供了理论技术支撑。基于上述背景，本文提出了EOS理念，意在为新时期下公安交通管理部门的工作提供新思路。

例如，教学《长方体的体积》探索体积公式时，学生四人一小组，用小正方体拼成一个长方体，动手操作并分别记录所拼长方体的长、宽、高，思考并讨论：

如图1所示，EOS理念兼顾考虑efficiency(效率)、order(秩序)、security(安全)3个因素，包含“提升效率是关键、维持秩序是手段、保障安全是根本”3个基本内涵。

  

图1 EOS理念框架图

城市主干路网的公安交通管理若能解决好这三者，就能够提升交通信号协调控制应用效果和有效解决城市主干路网的交通问题。

1 交通信号协调控制应用效果

EOS理念下，提升通行效率是关键。桐乡二横五纵主干路网于2016年5月实施了基于绿波带原理的交通信号协调控制。二横，即振兴路、校场路。五纵，即庆丰路、世纪大道、环城东路、复兴路、文华路。运用浮动车原理实地调查应用效果，主要考虑停车次数、行程时间2个指标[3]，以振兴路(一级城市道路服务水平)为例。振兴路全长6.5 km，交通信号协调控制路段长度为1.5 km，协调路段为振兴路-复兴路口至振兴路-景雅路口，共涉及5个信号控制交叉口，应用效果见表1。

 

表1 振兴路信号协调控制应用效果

  

阶段，交通流量/(veh·h-1)指标 西向东 东向西 应用前应用后应用前应用后早高峰(694)停车次数2242行程时间/min5．946．266．195．35平峰(446)停车次数3120行程时间/min5．522．514．443．07晚高峰(647)停车次数2331行程时间/min5．035．307．054．18

根据EOS理念的基本内涵，公安交通管理部门在决策上应当依次按照安全、秩序、效率的重要性顺序依次决策。根据权重指标分配，一级指标(E，O，S)中的两两判断矩阵比例为E∶O=1∶2,E∶S=1∶3,O∶S=4∶5,计算得E的权重值为0.168，O的权重值为0.357，S的权重值为0.475。公安交通管理视角下的二级指标，E主要考虑停车次数(权重值0.084)、行程时间(权重值0.084)2个指标，O主要考虑违法行为总量(权重值0.178)、公民交通违法率(权重值0.178)两个指标，S主要考虑事故量(权重值0.317)、接处警时间2个指标(权重值0.158)，具体权重值见图3[7-9]。

机动车“抢绿灯”行为也可以用“E-O-S”关联分析模型来解释，如表4所示。在绿波协调控制道路上，时常会发生这样的情况：机动车驾驶人由于受到干扰，延迟了到达下游交叉口的时间，因此可能会造成绿波中断，于是部分驾驶人会通过随意变道、加塞、超速等违反交通规则的行为，以达到按时到达下游交叉口的目的。这种行为可以称之为“抢绿灯”行为，实质是违反了秩序规则，代入模型分析结果见表4。经事故数据反映，因“抢绿灯”行为造成的追尾、刮擦等交通事故的现象有所增多，说明了为“抢绿灯”会导致行车安全性降低，事故发生概率增大。而针对机动车因“抢绿灯”引起的随意变道、加塞等违法行为的执法处罚力度较小，因此一定程度上纵容了机动车驾驶人的“抢绿灯”行为。

截至2016年底，桐乡二横五纵整个路网中协调的信控交叉口数只占总数的68%，振兴路更是只有42%，其中很重要的原因就是振兴路东段受“机动车礼让行人”标线、交警警卫示范岗交通指挥、非信控交叉口等因素的影响较多。从各条道路应用效果来看，停车次数、行程时间有所减少，但通行效率还存在较大的提升空间。根据上述分析，可以将干扰因素总结为“预见性干扰”和“非预见性干扰”两类，具体见表2。

 

表2 桐乡二横五纵交通信号协调控制受干扰因素

  

受干扰类别主要方式所属因素预见性干扰 机动车遇“礼让行人”标线O公交车上下客O学校路段上下学O非信控叉口O非预见性干扰机动车随意变道、加塞O非机动车占用机动车道、闯红灯O行人乱穿马路、闯红灯O交通事故S

2 “E-O-S”关联分析模型

为建立E，O，S 3者之间的联系和解释一些交通行为和现象，引入“E-O-S”关联分析模型:E+为效率有提升，E-为效率无提升；O+为遵守规则秩序好，O-为不遵守规则秩序差；S+为安全性较好，S-为安全性较差。

在EOS理念下，保障交通安全是根本。安全是提高通行效率的前提条件，安全对效率有一定的约束，实现安全的手段是建立和维持秩序。另外，事故发生后的快速反应能力十分重要，公安交通管理部门应科学合理配置警力、提升快速反应能力、增加事故快处方式，从而减少事故因素干扰，提高路网通行效率。

在EOS理念下，建立和维持秩序是手段。在影响交通信号协调控制效果的非预见性干扰因素中，除意外交通事故外，均是由于交通参与者不遵守交通秩序规则造成的。一个良好的交通秩序，不仅可以辅助提升通行效率，也可以保障交通安全。秩序良好与否，与秩序规则如何设置、是否处罚、处罚力度大小、公民交通违法率等因素有关。

针对已实施交通信号协调控制的道路(即效率因素前提是E+)，以桐乡二横五纵绿波协调控 制道路为例，“E-O-S”因素关联分析模型流程见图2。

  

图2 绿波协调控制道路“E-O-S”关联分析模型

机动车“礼让行人”规则是典型的“秩序”与“效率”矛盾实例，代入模型分析结果见表3。以桐乡庆丰路为例，3.8 km的交通信号协调路段上共有12处“机动车礼让行人”标线，这对绿波带的实施效果带来了极大的干扰。设置礼让行人规则的目的在于保障行人的安全。机动车不遵守规则的目的在于按时到达下游交叉口，获得较高通行效率。根据EOS理念，需要协调好“效率E”与“秩序O”之间的矛盾[4-5]。本文认为解决该矛盾的关键在于改变秩序规则的设置，减少车、人冲突，例如，架设人行天桥，可以达到E+，O+，S+的最佳结果[6]。

 

表3 绿波协调控制下机动车“礼让行人”规则分析

  

行为是否出事故结果 机动车遵守“礼让行人”规则不出事故E-，O+，S+ 机动车为享受“绿波”而不遵守“礼让行人”规则不出事故出事故 E+，O-，S-E-，O-，S-

定理1 (Debreu (1952))：对于博弈中的每个参与人，如果它们的策略空间是紧且凸的，而其支付函数是关于其自身策略的连续拟凹函数，则这个博弈至少存在一个纯策略Nash均衡。

2.3 枢纽基因确定 在棕色枢纽模块中，通过|GS|>0.2、|MM|>0.8筛选得到59个备选枢纽基因。另外将该模块中的基因上传至STRING构建蛋白互作网络，以degree≥68筛选得到9个备选枢纽基因。综上，取二者交集最终得到TOP2A、CDK1、CDC20、KIF11、CCNB2、BUB1这6个在共表达网络及蛋白互作网络均重要的枢纽基因(表1)。

 

表4 绿波协调控制下机动车“抢绿灯”行为分析

  

行为是否出事故结果 机动车为抢下一个绿灯而发生随意变道、加塞、超速等行为不出事故出事故 E+，O-，S-E-，O-，S-

3 改善建议

式中：Ei —第 个换热站单个供暖季的耗电量（kWh）；N—换热站个数；A—N个换热站总的供热面积（m2）。

O因素方面，通过设置人行天桥等措施减少车、人冲突，通过加大对机动车随意变道、加塞等违法行为的执法处罚力度以减少违法行为总量和“非预见性”干扰因素，通过加强交通宣传以降低公民交通违法率。

E因素方面，扩大以交通信号协调交叉口的比例，优化交通信号协调方案。

S因素方面，合理优化各中队警力资源快速接处警，进一步推广“行吧”等快速处理方式以解放警力，不断开发应用微信定位报警等新型科技手段以服务于接处警。

为达到公安交通管理部门E+，O+，S+的目的，根据桐乡二横五纵路网交通信号协调控制应用实际，提出以下改善建议。

4 评价体系

振兴路在平峰时段效果提升比较明显。早晚高峰由于干扰较多，导致效果不明显，甚至出现早晚高峰由西向东在应用后通行效率降低的情况。早、晚高峰的干扰主要包括：公交车上、下客停车占用车道、非机动车占用车道、双向未隔离导致对向车辆左转、交通事故等；平峰干扰主要包括：协调路段存在4处“机动车礼让行人”斑马线、行人闯红灯或横穿马路、机动车辆随意变更车道或加塞等。

  

图3 城市主干路网公安交通管理评价体系

5 结论

1) 影响交通信号协调控制应用效果的主要干扰因素是交通参与者违反秩序规则，其次是交通事故。

2) 机动车“礼让行人”秩序规则是典型的“效率E”与“秩序O”矛盾实例，需要平衡利益。

不管按照广义的还是狭义的概念，农作物种植中的农药种类都极为庞杂。在新闻媒体上，也经常出现“某某果蔬上检出多少种农药”的报道。在讨论如何“去除”这些农药残留之前，我们先说明两点常识：“检出农药残留”跟“危害健康”不是一回事

3) 机动车“抢绿灯”行为的实质是为享受“绿波”而违反秩序规则，其安全性必然降低。

4) “EOS理念”可在管理角度助力提升交通信号协调控制的应用效果，符合新时期公安交通管理的本质要求，满足交通参与者对交通行为高效、有序、安全的内在需求。

参考文献

[1] 沈国江,钱晓杰.主干道动态协调控制技术[J].控制与决策,2013(12):1907-1911.

[2] 卢凯,吴焕,杨兴,等.绿波协调控制方案的速度区间适应性分析与评价[J].华南理工大学学报(自然科学版),2014,42(5):60-66.

[3] 马畅,敖谷昌,邵毅明.信号协调控制下城市干道运行效率评价研究[J].交通信息与安全,2012,30(4):62-65.

[4] 曲昭伟,路婷,王殿海,等.协调交叉口间人行横道信号优化方法[J].上海交通大学学报,2011, 45(5):682-686.

[5] ISHAQUE M M,NOLAND R B.Trade-offs between vehicular and pedestrian traffic using micro-simulation methods[J].Transport Policy,2007,14(2):124-138.

[6] CHEN L,CHEN C,EWING R. The relative effectiveness of signal related pedestrian countermeasures at urban intersections Lessons from a New York City case study[J].Transport Policy,2014,32(1):69-78.

[7] 忽文婷,谭泽飞,杨军.基于层次分析法的道路交通安全综合评价研究[J].交通标准化,2010(11):255-257.

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[9] 姚霏,刘庆元,龚星星.不同城市规划层面下可持续发展交通规划指标研究[J].交通科技,2017(1):145-147.

昏暗中穿了好几个巷子，最后队伍在一个哗哗作响的小河边停了下来。我急忙绕过泰森挤到了前面，昏暗中我看到了刘伟的身影，比黑背心高些，比我矮些，比泰森单薄些，比我壮实些。我正想开口问自己已经憋了一路、一直想问但一直没有机会问的那两个问题，可是刘伟已经开始说话了。