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背景資料

最早控制交通的設備是1868年在英國倫敦安裝的色燈信號機。它是用煤氣燈照亮，后因煤氣爆炸而毀壞。1914年在美國克利夫蘭開始使用電光源定時信號機。

1918年在紐約開始使用手動紅、黃、綠三色信號機。用信號機控制單個交叉口的交通信號稱為點控制。隨著交通量的增加，逐漸地從對單個交叉口交通信號的控制發(fā)展到對同一條道路若干個相鄰交叉口交通信號的控制，即線控制。

1917年美國鹽湖城實現(xiàn)交通線控制的系統(tǒng)。這是一種內(nèi)聯(lián)式線控制系統(tǒng)，它把一條道路上6個連續(xù)的交叉口的信號燈用電纜聯(lián)接，使用手動開關(guān)。此后十年間，先后又試驗成功了同時式、交變式、推進式線控制系統(tǒng)，它們都是機械聯(lián)動。

到50年代，一些國家的汽車保有量進一步增加，線控制系統(tǒng)已不能滿足城市道路交通的需要。1952年美國在丹佛市試驗用電子計算機對道路網(wǎng)各交叉口的交通信號進行控制，這就是面控制。與此同時，在高速公路上也安裝了交通控制系統(tǒng)。

1959年加拿大多倫多市進行實驗并于1963年正式安裝了實現(xiàn)面控制的面控制系統(tǒng)。此后，許多國家也都采用新型電子計算機，使一個區(qū)域內(nèi)的信號燈協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。中國于1932年在廣州開始采用手動信號燈，1976年在北京安裝了單點感應式信號機，1978年在北京試用線控制系統(tǒng)。

名詞釋義

綠波帶也叫綠波路段。是指計算車輛通過某一路段的時間，再對各個路口的紅綠燈信號進行協(xié)調(diào)，車輛在通過時能連續(xù)獲得一路綠燈的技術(shù)。

就是在指  定的交通線路上，當規(guī)定好路段的車速后，要求信號控制機根據(jù)路段距離，把該車流所經(jīng)過的各路口綠燈起始時間，做相應的調(diào)整，這樣一來，以確保該車流到達每個路口時，正好遇到“綠燈”。 [4]

綠波帶一般在道路非飽和狀態(tài)下才有效。要使綠波帶充分發(fā)揮作用，首先應建立城市道路的網(wǎng)絡分流，分流這兩條主干道上的車流量；其次通過非機動車、行人的交通綜合治理，提高車輛行進速度，才能使綠波帶發(fā)揮作用。

交通信號“綠波”控制是一項比較特殊的系統(tǒng)。這項系統(tǒng)一般被稱為“綠波帶”。城市交叉口信號綠波控制一般是指一條主干道中若干個連續(xù)交叉口交通信號間的協(xié)調(diào)控制。目的是使行駛在主干道協(xié)調(diào)控制的交叉口的車輛，可以不遇紅燈或者少遇紅燈而通過這個協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的各交叉口。從被控制的主干道路各交叉口的燈色來看，綠燈就像波浪一樣向前行而形成綠波，我們稱這種交通信號協(xié)調(diào)控制方式為“綠波帶”控制。

此外，綠波帶所帶來的并不只是安全和暢通，其實綠波帶還潛移默化的讓交通參與者形成了一種出行時間的規(guī)律性。走在沒有綠波帶控制的一條路上，紅綠燈的啟動是隨機無序的，你不能算出自己到達目的地的大概時間，當交通參與者習慣了綠波帶，就能大體知道從出發(fā)地到目的地的大概時間，甚至是比較準確的時間，這就方便了大家對出行時間的估計。

在現(xiàn)代城市交通信號控制中，為了保證主要路線的暢通，經(jīng)常會使用干線協(xié)調(diào)控制，即“綠波帶”控制模式。有了“綠波帶”，那么其優(yōu)先保持暢通的車流，就可以“一路綠燈”地通過其道路控制區(qū)域，盡量減少路口的停留時間。當然，“綠波帶”主要還是為了保證某個交通流的暢通。

適用范圍

1、聯(lián)結(jié)兩個中心區(qū)之間的主要干道，如通往郊區(qū)飛機場的道路，通往衛(wèi)星城鎮(zhèn)的道路，小城市的主要干道。

2、實現(xiàn)“綠波帶”的路口，其交通流量大致接近。

3、實現(xiàn)“綠波帶”的路段，其交通秩序比較好。比如說，很少有行人橫穿馬路，機動車輛、三輪車和其它非機動車輛都能各行其道。

實現(xiàn)方法

1、把要實現(xiàn)綠波的車流，放在第    一相位。

2、基準時間要一致。

3、周期要一致：時段方案要確立一套為綠波帶專用，要設置為一致，所采用的配時方案也要一致。相位一的綠燈時間要一致。

4、根據(jù)路段長度及平均車速，確定絕對相位差。

此外，要把控制模式設定為線控或無電纜協(xié)調(diào)控制。

路口信號機在執(zhí)行線控或無電纜協(xié)調(diào)控制模式時，到了絕對相位差所指點的時間前6秒黃閃，前3秒全紅，然后從相位一開始起步，按專用時段方案執(zhí)行該控制模式。

管理方式

1、路口信號機的時鐘校準：

2、配時方案的及時調(diào)整：

3、新增路口的管理：

場景分析

1、路口模型：

實線表示從A到G的車流，其起始時間分別為X1、X2…X6。虛線表示從G到A的車流，其起始時間分別為Y1、Y2…Y6。Ti表示路段的經(jīng)過時間。

那么，X1=X0+T1，X2=X0+T1+T2，X3=X0+T1+T2+T3，

X4=X0+T1+T2+T3+T4，X5=X0+T1+T2+T3+T4+T5，

X6=X0+T1+T2+T3+T4+T5+T6。

此外：

Y1=Y0+T6，Y2=Y0+T6+T5，Y3=Y0+T6+T5+T4，

Y4=Y0+T6+T5+T4+T3，Y5=Y0+T6+T5+T4+T3+T2，

Y6=Y0+T1+T2+T3+T4+T5+T6。

現(xiàn)在假設所有路口的周期相同，都為時間Z。Y0=X0。我們假設兩個車流在路口D相遇，那么來看路口D的不同車流所要求實現(xiàn)“綠波帶”的起始時間：X3=X0+T1+T2+T3，Y3=Y0+T6+T5+T4。

情況一：假設兩車同時相向，

由于Y0=X0，那么：X3=X0+T1+T2+T3，Y3=X0+T6+T5+T4。

要想實現(xiàn)D路口兩個車流同時是“綠波帶”，那就必須要求X3=Y3。也就是要求

T1+T2+T3=T6+T5+T4…………………………..（1）分析上面公式，明顯可以看出，由于路段長度不一致，公式無解。也就是說，兩個車流，不可能同時實現(xiàn)“綠波帶”。

情況二：假設兩車相向，

但是不同時，由于Y0=X0+Q，Q為兩車起步時間差，那么：

X3=X0+T1+T2+T3，Y3=X0+Q+T6+T5+T4。要想實現(xiàn)D路口兩個車流同時是“綠波帶”，那就必須要求X3=Y3。也就是要求：T1+T2+T3=T6+T5+T4+Q…………………………..（2）

分析上面公式（2），也明顯可以看出，公式無解。也就是說，兩個車流，當個路段的距離不相等時，不可能同時實現(xiàn)“綠波帶”。

同理可得出，雙向“綠波帶”的實現(xiàn)，其必要條件是：各路段的長度都是相等的。

效益

開車經(jīng)過路橋大道的有車一族深有同感，以前因為紅綠燈多的煩惱，現(xiàn)在大大減少了。說起這種一路綠燈的好處，得益于路橋交警啟用的綠波帶控制模式。綠波帶就是在指  定的交通線路上，當規(guī)定好路段的車速后，信號控制機根據(jù)路段距離，把該車流所經(jīng)過的各路口綠燈起始時間做相應的調(diào)整，以確保該車流到達每個信號燈路口時，正好遇到“綠燈”。

隨著路橋機動車數(shù)量迅速增長，紅綠燈變換等候造成車輛擁堵問題更為突出。路橋交警大隊充分考慮城區(qū)道路實際情況，發(fā)揮交通指揮中心優(yōu)勢作用，將路橋泰隆街自南往北、路橋大道自西往東設置了單向綠波帶，也就是駕駛?cè)私?jīng)過此路段只要按一定速度（高峰40碼、平峰50碼）行駛，一路上基本綠燈，待時機成熟后，將啟用雙向綠波帶管理。路橋城區(qū)其他路段，比如新安街（老104國道），因路口紅綠燈系統(tǒng)設置較早、系統(tǒng)陳舊，目前早晚交通高峰時只能靠警力輔助管理，如果條件允許，也可實行綠波帶。

根據(jù)道路運行車速和路口間距來確定信號綠燈啟亮的時間差——相位差，使在上游路口綠燈啟亮后開出的車輛，以適當?shù)能囁傩旭偅烧迷谙掠温房诰G燈啟亮時到達，如此使進入?yún)f(xié)調(diào)路段的車輛可連續(xù)通過若干路口。

對于一些交通量特別大、高峰小時交通量接近甚至超過通行能力的路段，下游路口紅燈期間排隊過長時，一般會采用同步或提前協(xié)調(diào)控制方式，使下游路口綠燈啟亮時刻與上游路口同步或超前于上游路口，這樣就能夠避免路段出現(xiàn)嚴重擁堵的情況。另外，對于一些干道路口間夾雜的流量較小的路口，其實際運行周期接近協(xié)調(diào)周期的一半時，可對其采用雙周期協(xié)調(diào)，即：小路口每兩個周期實現(xiàn)一次協(xié)調(diào)。

啟用綠波帶后，駕駛?cè)嗽谠撀范涡旭偦就〞场５枰嵝训氖牵绻{駛?cè)宋窗凑找?guī)定速度勻速通過以上路段，等紅燈的煩惱依然存在。同時，綠波帶只是保證某個交通流的暢通，而要解決城市擁堵難題，最根本的辦法是改造道路，發(fā)展公交事業(yè)，提高道路運載能力，并在市民行車道德上下功夫。

在我國的應用

浙江省寧波市

寧波市區(qū)設置“綠波帶”的路段有14個，其中有8個是“雙向綠波”，4個為“單向綠波”，2個是“潮汐綠波”，“潮汐綠波”根據(jù)城市交通大流量不同時段的主要走向來設定。

雙向綠波：1）福慶南路（通途路—興寧路）；2）寧東路（東部新城轄區(qū)路口）；3）江南公路（高新區(qū)轄區(qū)路口）；4）江東南路（靈橋—桃源街）；5）通途西路（鄞州段16個路口）；6）世紀大道（興寧路—江南路）；7）人民路；8）環(huán)城西路（聯(lián)豐路—環(huán)城北路）；

單向綠波：1）興寧路（彩虹路—福明路）；2）福明路（姚隘路—百丈路）；3）百丈路（靈橋—中興路）；4）柳汀街；

潮汐綠波：1）通途路（江東段）；2）中山西路（長春路—馬園路） [1]。

廣東省湛江市

海濱大道自從2015年8月7日在湛江市啟動；

海濱大道、人民大道、椹川大道、海田路上完成雙向“綠波帶”建設，樂山路到龍平南路路口和樂山路到永平南路路口，完成單項“綠波帶”建設。其中，海濱大道“綠波帶”，全長約5.4公里，共有8個信號控制交叉口 [2]。

廣東省廣州市

2015年年底，廣州市共有38條路段實行“多路口信號聯(lián)動”。2016年上半年新增了8條，合計46條；

廣州新增8條“多路口信號聯(lián)動”路段，分別為：花蕾路、榮興路、黃沙大道、閱江路、新港西路、江南西路、元崗路和林和東路；

“多路口信號聯(lián)動”其實就是老百姓常說的“綠波帶”。

江蘇省靖江市

從2015年開始，靖江市交警大隊升級改造交通燈燈控系統(tǒng)，在通江路試行雙向綠波帶，成為靖江市雙向綠波帶道路，通江路的雙向綠波帶區(qū)域共11處紅綠燈；

目前，靖江市交警大隊在人民南路新洲路至中洲路路段，通過調(diào)整紅綠燈設備，建成了靖江市第二條雙向綠波帶道路，人民南路雙向綠波帶路段全長3公里 [3]。