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简约、低碳、人性化——我看洛杉矶智能交通

已有 6137 次阅读 2010-5-7 15:15 |个人分类:科研探讨|系统分类:海外观察| 智能交通

2010418,我随同国家ITS标准化委员会前往美国路易斯安那州新奥尔良城市参加TC204国际标准的研讨与修订。研讨会为期5天,主要就ITS框架,ITS数据库技术、自动车辆识别等13ITS领域的国际标准进行修订,会议采取承当方解释标准,与会提问的方式,边讨论边修改,会议对ITS框架、专用短程通讯、智能公共交通等标准的修订让我掌握了国际最前沿的发展动态,会议严谨、科学的工作作风给我留下了深刻的印象。

本次会议期间,我们分别在新奥尔良和洛杉矶2个城市体验交通。期间,我们乘坐taxi在地面交叉口道路以及highway上行驶,认真观察过这两个城市的交通流特性,我们体验新奥尔良的有轨电车,shuttle巴士以及洛杉矶的公交车、roadrunner、出租车,洛杉矶的智能交通系统如交通信号控制、匝道控制、出行者信息系统等都让我们对ITS建设有了新的理解。

(一)关于交通流

记得在理论学习过程中, 我们将美国的Traffic Flow Theory(交通流理论),Highway Capacity Manual(道路通行能力)作为比较经典的参考。有的公式直接引用,有的在研究中采用国内城市道路的数据进行修正。此行我的体验,美国的道路交通流特性与中国城市道路还是差别很大,所以很多公式模型不能照搬照用。洛杉矶城市交通的道路车辆组成,以私家车为主,carvan95%以上,公交车的到达率约为1/12分钟,道路车辆多见宝马、奔驰、雪弗兰、三菱等越野车,其车辆跟驰现象与国内不能相提并论,且在交叉口的启动、制动加速度也不尽相同。

洛杉矶很多地面道路如Rando Drive Olympic Drive都是绿波设置,其相交道路交通流很小,过马路的行人更是几乎没有,与之相比,国内的混合交通流现象实为一个特色和交通治理难点。在国内,绿波的设置也要考虑最小行人过街时间,绿波的实现相对来说都要比洛杉矶难度大,并且效果也没有那么明显。

洛杉矶的highway路网结构,类似于国内的高架道路,不收费的快速道路,是连接外市郊区与市中心的快速交通走廊。洛杉矶的highway路面铺装及设计造型倒是不如国内很多城市修建的环线及高架道路。Highway上正常行驶的车辆平均速度约在90km/h,早晚高峰也会出现拥挤甚至拥堵的交通状况。

(二)简约低碳的智能交通建设

美国算是最早提出智能交通(ITS)理念的,国内很多ITS建设方案也是以美国参考文献为基础。本次洛杉矶交通体验,我很诧异的是,无论是在地面道路还是highway上都很少见到国内的电子警察设备、可变信息板设备等。我们亲身体验到得ITS系统主要有:合伙乘车及公交优先、交通静态诱导及动态修路信息提示以及匝道控制。

 一出洛杉矶的LAX机场,上了出租车,就能明显的感受到carpooling的好处,如下图所示,carpooling车道是专供有2个或更多内乘人员的车辆行驶的,carpooling车道一般设置在最内侧车道,采用双黄色实线标识,我觉得大概就是类似于国内的公交专用车道,只是洛杉矶的公交车(含shuttle巴士)占交通出行很小份额,大部分车辆只有1个驾驶员。早高峰时,还是能明显感觉到carpooling车道稍微畅通一些,但对比不是特别明显。

我们在carpooling车道上看不到任何摄像机等设备抓违章,所以很诧异,为什么洛杉矶的驾驶员能如此的遵章守法?原来,一是靠驾驶人的自觉,二是道路上有警察在开车值班,如有越车道行驶的违章将被罚款500美元。

在新奥尔良和洛杉矶的highway上行驶,看不到类似于国内几百米一排的摄像机,也看不到大型可变信息板。多见的是路侧绿色的指路标志以及黄色的警告标志,也能见到LED的小型可变信息板,一般是移动式的,主要用在前方道路施工的信息提前预警。洛杉矶的很多roadrunner(常用于2小时之内的长途)、出租车也都有GPS设备,前者多用于路径导航,后者多用于车辆调度。

新奥尔良城市的市内有轨电车只有4条线路,乘客很少,多为外地游客体验观光,驾驶员会不急不忙的协助乘客投币,新奥尔良有轨电车采用统一标价1.25美元,可以用公交卡,投币式纸币和硬币是分开的。

其实,在洛杉矶,公交车也是很少,车站到达率约为12分钟每辆,并且常规有固定线路的公交车在道路交通流组成中占不到1%。此行,我对以前所查阅参考的美国版Transit Signal Priority Manual有了更深刻的理性认识,洛杉矶的公交信号优先实施与国内城市实在太不一样了,在洛杉矶,公交车可以说是个稀有的交通工具,而在国内,公交车流一股又一股,根本不能同日而语。公交车的到达率、公交车占车流的比重,公交优先条件、公交优先程度、公交优先策略都应另当别论。

我一直研究匝道调节控制,因此,此行到洛杉矶也特别关注匝道控制的实施情况,无论是在新奥尔良,还是在洛杉矶,highway的入口匝道都是采用三色红绿灯的匝道调节,控制策略采用one car per green。一般的匝道控制,包括20之前设置约2*1.2的黄色静态信息板,上面标志竖版红绿灯的图案,以提示前方匝道控制。匝道控制的停车线、信号灯一般设置在距离主线汇入区约前方20-30,白色停车线加2组信号灯,一组三色红绿灯面向前方,一组单色绿灯面向侧方让最前面一辆车驾驶人看到,侧方的绿灯下面写着“one car per green”。

相比较洛杉矶简约的匝道控制,联想到国内匝道控制的车道灯、LED板,开关的信号控制策略如何过渡到ramp metering的匝道调节控制,在很多研究文献复杂的ALENA算法、协调算法与洛杉矶普遍实施的最简单的“one car per green”算法在国内的城市如何应用,是留给我课题研究的重点。

(三)简约人性化的ITS设施

很奇怪的是,在洛杉矶和新奥尔良的地面道路、Highway上,很少见到摄像机、电子警察设备。

洛杉矶一般的道路上,过街人流非常少,在商业区及超市旁,会有一些过街行人,地面道路的交叉口信号灯柱上,都有行人过街按钮,根据行人过街请求信号,信号灯会在一定程度上优先给予行人请求。想起国内很多城市也曾经试行过行人过街按钮,但对于交叉口过街人流需求很大的情况,并不适用,按钮请求比较适合于人流小、车流大的交叉口。

在洛杉矶,采用的信号控制设备是econolite信号机。其配套的环形线圈设置,是我们这次体验交通无意中的惊喜。地面交叉口采用圆形线圈,直径约1,进口道相隔2左右设置2个线圈,用于检测交通流数据。其联结至手井线引自圆形弧边,手井井盖清晰地刻有traffic detector 字样,与国内普遍的矩形线圈相比,圆形减少线圈电缆用料长度,并且能达到同样的采集效果。

在新奥尔良和洛杉矶,市中心的路边停车自动服务设备很引人注目。图10为路侧停车自动收费设备,通过自动设置停放时间,投入硬币、纸币或者刷银联卡,达到付费的目的。我在国内也见过很多建设过路侧停车收费系统,但由于故意破坏严重或者长期疏于管理而弃之。

此次飞行,我们经芝加哥、洛杉矶、旧金山转机,有机会体验到机场的换乘设施及信息引导设施。芝加哥机场随处可见information的静态指示板,清晰地显示整个机场的出入口布局,并且每个航站楼所停靠的航空公司都一一枚举。Departure Flight Information的动态显示屏也是随处可见,旅客方便的找到自己所乘航班的登机口。我们在芝加哥转机,需要从1号航站楼到5号航站楼,换乘时采用的是有轨电车短驳。

在机场,WIFI网络覆,候机的同时,笔记本、iphone等可以轻松上网,同时,也有固定无人值守式的高速上网机器,只要投入硬币或者刷银联卡都可以点击网络。我们能深刻体会到芝加哥、旧金山机场的信息化引导、人性化服务,给出行带来很大的方便和舒适。另外,在城市内的信息服务,也让我们感觉很便捷。新奥尔良虽然城市不大,但是有智能的出租车调度系统、机场shuttle巴士预定系统。

(四)结束语

本次参加TC204会议,我们深入体验了洛杉矶的交通管理以及智能交通建设,最明显的体会有3点:1是洛杉矶的道路车辆组成、车辆启动制动跟驰现象等交通流特性与国内完全不同,对以前学习过的Traffic Flow TheoryHighway Capacity Manual有了更为实际的感性认识;2是洛杉矶的智能交通建设简约、低碳、人性化。洛杉矶的highway上很少看到大面积的可变信息板,多数是静态的标志标识板以达到指路的目的,洛杉矶的carpooling车道以及交叉口行人过街按钮设计人性化,同样是线圈检测器,洛杉矶很多地面交叉口采用圆形线圈,与国内普遍的矩形线圈相比,更加低碳、节能,而匝道调节控制亦是如此,没有国内的车道灯、可变板,采用的是简约的三色信号灯,one car per green的调节策略。3是洛杉矶的驾驶员交通守法、礼让行人。Carpooling 车道只限有2个或2个以上乘客的车辆通行,但是几乎没有摄像机等设备监控,靠的是驾驶员自觉和高额(500美元)的罚款制度。洛杉矶也几乎看不到国内普遍的电子警察设备。



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