作為“智慧城市”概念升級(jí)版本的“城市大腦”最近刷爆了朋友圈，繼杭州城市數(shù)據(jù)大腦之后，如今越來越多的城市開始著手建設(shè)“城市大腦”，其中主要做法之一，是用大數(shù)據(jù)去計(jì)算和支撐信號(hào)燈的配時(shí)，即交叉路口處紅、綠燈的時(shí)間配比。
信號(hào)燈的配時(shí)優(yōu)化已有幾十年歷史，并非新鮮事。而所謂智慧信號(hào)燈能提供的，主要是支撐配時(shí)的數(shù)據(jù)采集手段和數(shù)據(jù)整合能力，以及信號(hào)燈之間的聯(lián)網(wǎng)和協(xié)調(diào)能力。毋庸置疑，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的介入和大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)，為這類工作提升了效率和想象空間。
但交通管理機(jī)構(gòu)對(duì)此應(yīng)有清醒認(rèn)識(shí)。交叉口的交通控制，需要結(jié)合各種流量特征的數(shù)據(jù)調(diào)查，以制定交通工程方案；需要利用標(biāo)志標(biāo)線導(dǎo)流設(shè)施的相互配合，以調(diào)整交叉口的視距；需要控制行人、非機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車的行走線路和頻率，使交叉口的沖突點(diǎn)盡量減少，交叉口的沖突區(qū)域盡量簡(jiǎn)化，交叉口沖突的頻率盡量降低。這些工作，僅依靠所謂智慧信號(hào)燈或城市大腦是無法完成的。而且，信號(hào)燈只是交叉口控制措施的選項(xiàng)之一。很多時(shí)候，交叉口根本不應(yīng)該安裝信號(hào)燈。
美籍華裔資深工程師梁康之為國(guó)內(nèi)某路口做的早高峰流量特征調(diào)查圖，分車道標(biāo)注出早高峰流量數(shù)據(jù)。這是做好交叉口控制的基本功，在沒有基本的技術(shù)和財(cái)政政策確保這項(xiàng)工作完成之前，很多治堵措施都難以奏效。
嚴(yán)格意義上講，信號(hào)燈是大部分交通控制措施失效后，采用的一種控制用路行為的極端手段，其目的是通過強(qiáng)制性的部分延誤，來確保道路使用的秩序。
既然是手段，就有效率的考量。要評(píng)估每一個(gè)強(qiáng)制性的人為延誤是否值得，正是大數(shù)據(jù)技術(shù)最應(yīng)覆蓋的領(lǐng)域之一。這也是智能交通技術(shù)出現(xiàn)后，在國(guó)際上被普遍寄予厚望的一個(gè)方向，即交通管理措施的效果評(píng)價(jià)和提升。
但是，在交叉口基本交通控制工程的建設(shè)完善之前，僅寄望于信號(hào)燈的配時(shí)優(yōu)化，卻忽視更基礎(chǔ)的工作，則是不科學(xué)的做法。
舉例來說，信號(hào)配時(shí)，要考慮行人過街的能力，還要考慮駕駛?cè)蝿?wù)的難度。正常成年人的普通步行速度約為每秒鐘1.5米，而老人和兒童就不能按照這個(gè)速度標(biāo)準(zhǔn)。如果交叉口的幾何空間布局不合理，會(huì)導(dǎo)致行人過街用時(shí)過長(zhǎng)，駕駛難度過大。因此，再智慧的信號(hào)燈也無法縮短行人過街的時(shí)間延誤，也無法讓固定距離里的通行速度更快。
城市出行主體高度有序
一座城市的交通出行是高度有序的。從空間而言，城市中有醫(yī)院、大商場(chǎng)等各種交通吸引點(diǎn)；從時(shí)間而言，早晚各有通勤高峰。
面對(duì)高度有序的出行需求，道路使用的穩(wěn)定可靠和安全便捷，要比智慧多變來得更加重要。
城市最大的出行主體是有剛需的本地居民，其最主要出行目的為通勤、上學(xué)和維持生活，他們選擇的出行方式，是經(jīng)過個(gè)人測(cè)算最合理的方式。也就是說，城市的大部分出行，無論行人、非機(jī)動(dòng)車、電動(dòng)車還是機(jī)動(dòng)車，都是經(jīng)過計(jì)劃且形成習(xí)慣的。按照美國(guó)的統(tǒng)計(jì)，大約有80%的城市出行與通勤有關(guān)。
因此，對(duì)出行時(shí)間準(zhǔn)確度的期待，構(gòu)成了人們對(duì)擁堵的感受。在出行時(shí)間指數(shù)TTI（Travel Time Index，指點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高峰通行時(shí)間與平峰通行時(shí)間的比值。如果平峰20分鐘，高峰24分鐘，TTI指數(shù)就是1.2）之外，還有一個(gè)計(jì)劃出行時(shí)間指數(shù)PTI（Planning Time Index），即人們?yōu)橛?jì)劃行程準(zhǔn)備的時(shí)間與真實(shí)需要的時(shí)間之間的比率。如果一個(gè)人平時(shí)上班的路程，不堵車時(shí)只需要20分鐘，而他為出行預(yù)留了48分鐘，那么PTI就是2.4，屬于比較嚴(yán)重的擁堵感受。
所以，對(duì)一座城市而言，道路使用者期待的是穩(wěn)定的線路、可靠的時(shí)間、安全和便捷高效的出行模式，對(duì)這種需求的數(shù)據(jù)采集和模式細(xì)分，是大數(shù)據(jù)技術(shù)的天然優(yōu)勢(shì)。但這種作用只是用來支持決策，而無法解決擁堵問題。
正是出于對(duì)穩(wěn)定可靠的需求，每一個(gè)交叉口的主要流量，都有明確的穿行特征與規(guī)律。而這種特征和規(guī)律一旦形成，往往不會(huì)出現(xiàn)大的變動(dòng)，除非關(guān)聯(lián)區(qū)域里出現(xiàn)新的、對(duì)交通流產(chǎn)生較大影響的交通吸引點(diǎn)。在這種情況下，控制交叉口的慣常手段，往往是有規(guī)律和重復(fù)的，不需要智慧多變。這就是為什么晚高峰時(shí)交警需要在交叉口執(zhí)勤的原因。對(duì)此，信號(hào)燈的靈活配時(shí)可以有一定貢獻(xiàn)，但無法起到主導(dǎo)作用。
常規(guī)出行也有突發(fā)情況需要處置。這時(shí)也不能僅依靠智慧信號(hào)燈和城市大腦。完善的應(yīng)急預(yù)案、正確的導(dǎo)流措施和可以及時(shí)投放的警力、控制設(shè)施與防護(hù)裝備等，都是更常規(guī)和重要的措施。
比如，在英國(guó)智慧快速路的技術(shù)規(guī)范里專門強(qiáng)調(diào)，在每隔2.5公里的區(qū)間之內(nèi)，必須配備應(yīng)急救援資源，以應(yīng)對(duì)事故和突發(fā)事件，保護(hù)主干道的通行效率。
在實(shí)踐中，已在發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)行的智慧信號(hào)燈，最大的優(yōu)勢(shì)在于，聯(lián)網(wǎng)后的信號(hào)燈可以更有效地做好提前的分流和導(dǎo)流。而這種應(yīng)用不限于交叉口節(jié)點(diǎn)的信號(hào)燈，還包括行車道上的控制信號(hào)。這種控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的是單一車道，一般采用信息板顯示，如紅叉代表禁止通行、綠燈代表放行等。通過對(duì)交通量的動(dòng)態(tài)監(jiān)控與預(yù)判，在大型主干道上調(diào)整行車道供給模式，并利用分車道的信號(hào)燈動(dòng)態(tài)來調(diào)整流量。
在這個(gè)領(lǐng)域，英國(guó)是最早出臺(tái)“智慧快速路”和相應(yīng)信號(hào)與監(jiān)控控制規(guī)范的國(guó)家。更值得關(guān)注的是，在英國(guó)的規(guī)范里，更強(qiáng)調(diào)分車道標(biāo)線的形式差異問題，而不僅僅依靠信號(hào)燈來控制交通。下圖是這種交通管理模式的應(yīng)用場(chǎng)景。
英國(guó)智慧快速路（SMART MOTORWAY）系統(tǒng)對(duì)硬路肩的動(dòng)態(tài)控制場(chǎng)景?？梢钥吹?，圖中最左側(cè)的硬路肩（注：英文為hard shoulder，國(guó)內(nèi)常稱為應(yīng)急車道）上的信號(hào)燈顯示紅叉，代表該車道關(guān)閉，車輛不能使用。而有時(shí)這條車道也會(huì)作為行車道開放。
對(duì)于城市的交通管理部門，今天的智慧信號(hào)燈熱和城市大腦熱，恰恰說明我們還需要更“智慧”一些，需要用“大腦”對(duì)每項(xiàng)措施進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)做智慧的處置。而解決這些問題，需要的不僅是信息技術(shù)，也需要工程技術(shù)，還需要積極的、智慧的財(cái)政政策的支持。
（原標(biāo)題：解決城市擁堵，能依靠智慧信號(hào)燈嗎）
如果一座城市里，缺乏相應(yīng)資金，無法確保對(duì)每個(gè)交叉口的流量特征進(jìn)行持續(xù)調(diào)查，不能維系一支長(zhǎng)期服務(wù)于本地的交通工程隊(duì)伍，或是沒有完備的交通工程基礎(chǔ)設(shè)施，那么問題只會(huì)延續(xù)下去。
