在预算紧张的情况下应对明尼阿波利斯的交通拥堵 - 彭博社

Flickr/Drew Geraets在十月初一次停电使明尼阿波利斯市的中央交通信号控制系统陷入混乱。各个交叉口的信号灯失去了协调性，一些信号灯迅速变换颜色，导致司机们感到极度沮丧，并且投诉不断。这一混乱突显了该市交通控制系统的陈旧，尽管自1974年首次安装以来有所更新，但从未进行过彻底的改造。

明尼阿波利斯的交通状况并不乐观。 2011年城市流动性报告将双子城在每位通勤者的年延误时间上排名为大型城市中第三差，约为45小时。当然，许多因素导致了城市拥堵，但明尼阿波利斯那几十年的交通控制系统无疑没有帮助。城市的紧张预算也没有改善这一情况：最近，只有足够的资金对系统的部分进行零星升级。

彭博社城市实验室地震，无论大小，都在九月的紧张中震撼墨西哥城范德比尔特大学租赁挣扎中的纽约市神学院以扩展校园纽约市市长埃里克·亚当斯因联邦腐败调查被起诉新泽西交通局和美铁列车在纽约市附近的出轨后延误在接下来的两年里，所有这一切都将改变。在几个联邦拨款的帮助下，明尼阿波利斯将在2013年前重新配置其整个交通系统。这项全市范围的努力将是自1970年代以来对信号系统的第一次全面升级。这些变化将是技术和哲学性质的：基于更新的交通数据的新时间模式将被纳入城市内所有800个交通信号灯中，一个最先进的中央控制系统——能够优先考虑轻轨等交通模式——将把街道从迪斯科时代提升到21世纪。

对于许多通勤者来说，结果将像最近的停电一样显著，但这是积极的。“我认为总体来说，我们预计全市的延误将减少15%，”城市交通和停车服务部的交通工程师尼古拉斯·范根斯特说。实现这种流量改善也不会让城市破产，总成本约为大约500万美元。

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范根斯特表示，城市交通改革有三个主要部分。第一部分是为全市的交叉口创建和实施全新的时间计划。广义而言，这项工作涉及大量的数据收集，以便城市能够根据最新的交通量和土地几何形状，考虑当前设置，如周期长度和偏移数据（信号B在信号A之后变绿的时间）。这些信息将帮助工程师建模当前的交通模式，并进一步改善高流量主干道上的信号协调。

时间计划将由联邦拥堵缓解和空气质量（CMAQ）改善计划补贴。根据城市的一份CMAQ拨款申请，更新后的时间模式将减少25%的停车次数，燃料使用和延误最多减少15%，整体旅行时间最多减少12%。它们还将提高旅行速度，并显著降低温室气体排放。一篇关于重新调整交通信号的高引用文章，发表在2002年一期的公共道路上，估计城市的收益比为40比1——这比修建道路更具成本效益。

明尼阿波利斯一个长期需要更新时间的走廊是湖街，这是一条东西向的主要通勤干道，沿途有数十个交通信号灯。该街道的时间模式未能跟上交通水平或走廊的发展。根据CMAQ申请，早高峰时湖街在10个交叉口经历严重拥堵，而在晚上则有28个信号灯出现这种情况。

一旦拥堵数据更新并将新计划加载到中央交通系统，湖街等主干道的交通流量将在全市改善。例如，目前在湖街上，汽车通常只能通过两到三个信号灯就被停下。理想情况下，VanGunst表示，汽车应该能够在湖街上不停车地通过大约10个信号灯，而新系统将有助于实现这种流动水平。

“中央系统的好坏取决于你输入的内容，”范冈斯特说。“当我们输入新的计划，并修改这个模型以适应新计划时，我们可以查看差异。在未来，我们将有数据可以查看，看看我们为人们节省了多少延误。”

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城市交通计划的第二个组成部分是中央系统本身。城市最近批准购买一个名为TACTICS的操作系统，该系统由西门子生产。TACTICS相对于城市1970年代的系统，其优势似乎非常值得其16万美元的价格。范冈斯特说，其中一个好处是，它将确保所有城市信号具有相同的时间参考。目前，城市的800个信号有800个不同的时钟。如果一个是午夜，另一个是12:01，那么整个走廊的协调可能会出现问题。

TACTICS最大的区别在于它能够提供范冈斯特所称的“公共交通信号优先”。简而言之，该功能将使明尼阿波利斯的交通信号能够检测接近交叉口的公交车、轻轨列车或其他公共交通形式。信号和交通模式随后就时机进行对话。如果公交车晚点，信号将探索在当前灯周期内为公交车提供便利的选项——例如，它可能会在主街的绿灯上增加几秒钟，以便公交车能够通过，并从交叉街道上减少几秒钟以弥补时间。

VanGunst说，TACTICS比任何其他交通系统更擅长的战术是保持相邻信号之间的一般协调水平。一些公共交通优先系统在进行上述操作后，可能需要两到三个信号周期才能恢复到基线操作。这意味着在某些情况下，普通司机在红灯前等待的时间比应有的要长。TACTICS能够实时进行精确调整，以保持交通流尽可能接近最佳设置。

公共交通优先对于城市蓬勃发展的轻轨线路尤其重要。目前，该线路从郊区的布卢明顿延伸到明尼阿波利斯市中心——在此过程中连接了美国购物中心、明尼阿波利斯-圣保罗国际机场和美洲体育场。今年早些时候，系统的11英里扩展项目的全部资金已获得，称为中央走廊，将明尼阿波利斯与圣保罗市中心连接起来。该线路计划于2014年开通，官员们预计到2030年将有大约40,000名乘客。尽管轻轨有自己的专用道，但与信号系统的适当协调对该模式的成功至关重要。

“公共交通，至少在这里，正变得越来越重要，仅仅是因为拥堵，”VanGunst说。“你可以扩展，但增加一条高速公路车道的成本是什么？这不值得。”

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该城市交通项目的第三部分正在完成物理信号控制器的现代化。每个交通信号都有一个相应的控制器，基本上告诉它该做什么。预算限制使得城市在最近的过去每年只能更换大约10个控制器。因此，仍然有近150个过时的控制器在运行。联邦资金将帮助城市在未来两年内更换这些控制器，否则将需要近15年才能完成。

虽然旧控制器只能处理基本的定时模式，但新的控制器可以同时存储多达64个定时计划；这就像黑白电影与彩色电影之间的区别。现代控制器与现代操作系统结合，将为城市的交通工程师提供更多处理交通流的选项。例如，目前明尼阿波利斯的大多数信号都是按照固定的定时模式编程的。重要道路在高峰时段会比次要交叉路口的绿灯持续更长时间，但一般来说，信号灯遵循严格的时间表。

新的控制器将使工程师更容易创建感应信号——这是能够检测等待交通并相应改变定时模式的信号的技术术语。VanGunst表示，新的控制器还将提高交叉口的安全性，因为它们配备了监视器，能够检测到冲突的运动信号。例如，如果一个信号灯是绿灯，而一个对向信号灯想要变为绿灯，信号灯将识别到冲突，并立即进入闪烁模式，直到有人能解决问题。这些控制器甚至可以优先处理定时命令，以适应紧急车辆。

最后，所有三个元素——新的信号计划、先进的中央系统和最新的信号设备——将共同作用，使城市更容易导航。

“你把那个信号时间计划下载到那个控制器，然后让它运行。中央系统会每分钟或每五分钟轮询一次那个控制器，以确保它在正常工作，”VanGunst说。“这是我们在未来两年内计划转向的系统。”

图片由Flickr用户提供 Drew Geraets