守路者|EP03 信号倒计时的利与弊

2022-03-11 15:55:15

道路交通场景丰富多样、复杂多变,作为交通行为的核心参与者,驾驶员需根据不同场景作出判断以应对各种突发状况,信号灯及辅助信号工具是决定性影响因素。本文陈工就“道路交通信号倒计时显示器”(以下简称“倒计时器”)在路口的应用谈谈自己的看法。


每当车辆行驶至路口时,驾驶员都需根据路口信号状态进行判断,作出“行”或“停”的驾驶决定,但因无法预知当下信号状态是否即将结束,往往非常被动。同时随着电子警察、监控探头在路口的布设,闯红灯的执法力度大大加强,驾驶员希望能在路口增加倒计时显示装备,这样行驶至路口时,就可以做到眼中有“数”,增加行驶的计划性。路口增设倒计时器的需求由此而生。


若路口增设倒计时器,驾驶者是否能更好地把握

信号过渡,通过路口时松弛有度、游刃有余?


为了讨论这个问题,我们先将驾驶者的驾驶行为进行一个粗略的分类。

影响驾驶员分析和判断的因素很多,包括路况、车辆性能、法制意识、性格、道德修养、经验、距离判定、时间判定、心理素质等方面。在相同道路和车辆类型前提下,根据性别、性格以及当下行驶状态,不同驾驶员对一个灯色作出的反应并不相同,驾驶行为有较大差异。驾驶员的类型可粗略分为三类:

1)激进型:驾驶员对路况分析结果通常好于实际情况,行驶速度偏重于中高速,在路口允许通行的信号状态末期,偏向选择通过。

2)理智型:驾驶员驾驶速度适中,路况分析结果通常与实际情况较为接近,会根据当下的驾驶条件决定速度和加速度。

3)保守型:驾驶员对路况分析结果通常劣于实际情况,行驶速度偏重于中低速,在路口允许通行的信号状态末期,偏向选择停止。

如图,此路口安装了倒计时器,且目前为绿灯倒计状态。在此期间,一部分车辆可通过路口,形成图中的可通过区域(绿色);在绿灯结束前,处于路口后段的车辆已没有足够的时间通过,形成准备停车区域(红色);蓝色区域为可停可行的混合区域(蓝色)。


激进型驾驶者与保守型驾驶者形成的可通过区域的距离差,就是混合区域。混合区域的长短和倒计时显示的时间成正比。倒计时显示时间长,激进型驾驶者因为行驶速度快形成的可通过区域就大,保守型驾驶者因为行驶速度慢形成的可通过区域就小,二者的可通过区域距离差大,形成的混合区域就大;反之随着倒计时显示时间的减少,二者形成的混合区域也在缩小。同时随着车辆的移动,混合区域的位置也在动态变化。


在混合区域的激进型驾驶者,根据当下剩余绿灯时间以及自己距离路口的远近,判断可以通过路口;保守型驾驶者为安全起见,已做好减速停车准备,等待下一次绿灯驶入路口。激进型驾驶者车速较快,而保守型驾驶者此时已降低车速,二者容易发生追尾;同时前者为通过路口,将使用超车、开灯、鸣笛等方式,不断催促前车,容易增加道路矛盾,形成交通事故隐患。混合区域越大,交通事故风险也随之增大。

倒计时的增设,虽然可以帮助驾驶者增强通过路口的计划性,但在一定程度上会增加发生交通事故的概率。


路口设置了倒计时器,驾驶者起步时间缩短,交叉口通行能力是否就能有所提升?


在未设置倒计时器的路口,当红灯转换为绿灯时,车的起步需要1S~2S的反应时间。路口增设倒计时器后,驾驶员根据倒计时提示可提前做好起步动作,节省了反应时间,理论上可提高绿灯信号期间的通行效率。

注:T2为红车到达路口冲突点所需时间,T1为绿车到达路口冲突点所需时间


如左图,此路口未安装倒计时器,在车辆正常行驶状态下,路口信号设置可以保证T2>T1,当红车抵达冲突点时,绿车已经驶离冲突点,两车不会造成冲突;右图为安装倒计时器后,因红车根据倒计时提示已提前做好起步准备,到达冲突点的时间变短,T2变小,有可能出现T2=T1的情况,二车同时到达冲突点,容易发生交通事故。


要想避免此类交通事故发生,需增加路口全红时间,使红车延迟到达冲突点,确保T2>T1。路口全红时间增加,有效绿灯时间减少,交叉口的通行效率就会有所降低。因此,倒计时的增设,是否能提高路口的通行效率,要根据具体情况具体分析。


实际应用过程中,倒计时器的增设还有很多弊端


倒计时器只能匹配固定不变的交通配时,“机械式”一成不变地运行。假设根据信号运行计划表的不同时段,早七点到八点固定信号周期内绿灯时间为60S,早八点到九点为50S,在八点时,信号周期已经切换,但倒计时器匹配的还是上个周期的绿灯时间,依然从60S开始倒数,倒数显示至第10S时,就会出现显示数字从10直接到0的“跳变”。驾驶员如果过度依赖倒计时器,而忽略信号灯灯态变化,就会造成慌乱,引发安全事故。

路口增设倒计时显示器,可以使得驾驶者在行经路口时,做到心中有数,由“忐忑”变为“安心”,车辆进入路口速度会增加,一定程度上提高了交叉路口通行效率。但倒计时器增设后,预示作用增强,路口中段的车辆易发生超车、挤塞,强行加速通过路口的情况,隐藏着一定的交通隐患,倒计时器的“跳变”也容易增加交通事故发生概率。整体而言,增设倒计时器,效益与风险是相伴而行的。


倒计时器终归只是一种辅助信号的方式,在与实际信号产生冲突时,交通通行者需以信号灯为准。任何交通设施的应用,都要经过充分的分析研究,从效益及安全层面双向考虑,切勿以“点”误“面”。


下一期,陈工将为大家详细分析【过渡信号】。


「守路者」系列分享人简介

陈大农:原北京市公安局公安交通管理局科技信息通信处警务技术二级总监,首都劳动奖章获得者,从事交通信号控制工作三十余年,对信号控制方案设计、路口通行优化有深入研究,被评为公安交通管理领域专家。目前,陈工被聘请为北京博研智通科技有限公司高级技术专家,负责博研智通交通信号控制相关理论工作的重塑与升级,构建技术方案和落地用户的对话通道,助力博研智通成为业内全面专业的解决方案提供商。