為什么別人一路綠燈，而你一路紅燈？水逆能解釋嗎？

開車最爽的時刻，莫過于一路綠燈、暢通無阻，一腳油門直達目的地；而開車最糟糕的體驗或許就是無論怎么躲避，自己總是被精準鎖定在紅燈之前。

你以為這是人品問題？其實這可是充滿概率的數(shù)學(xué)問題，也是運籌優(yōu)化領(lǐng)域的問題。

圖片來自hippopx

神奇的綠波時速

車輛在行駛的過程中有一定的速度，而信號燈變燈過程和速度有著千絲萬縷的聯(lián)系。

當(dāng)駕駛員在暢通的街道上保持一定速度前行，大概率在路口遇到的信號燈都是相同的顏色。

想要一路綠燈，方法其實很簡單，只需讓車輛的速度和信號燈的綠波時速保持一致即可。

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綠波時速也叫綠波帶、波速控制或多路口信號聯(lián)動，主要設(shè)計于交叉路口較多的路段。交通設(shè)計者最初設(shè)計綠波時速的目的是為了將信號燈配時更為精準、更加科學(xué)，打造良好的道路交通環(huán)境。

不知大家是否留意過，近兩年道路兩側(cè)數(shù)字交通指示牌越來越多了，不要單純認為這是限速標注，很有可能這個數(shù)字在向你傳達這條路上的“綠波速度”。

當(dāng)駕駛車輛行駛在規(guī)定車速的路段時，大概率會暢通無阻。

這是信號控制系統(tǒng)在根據(jù)路段距離調(diào)整綠燈起始時間，從而確保車流在到達路口時，正好遇到“綠燈”。只要駕駛員按照一定速度行駛，就可以一路綠燈。

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當(dāng)然，綠波時速在不同區(qū)域時速設(shè)定也不一樣。假如一條路段的速度要求為60km/h，當(dāng)駕駛員以這個速度通過綠燈時，只要保持這個時速，接下來的幾個紅綠燈路口都會是一路綠燈。

如果這條路段的速度要求為50km/h，而駕駛員依舊保持60km/h的速度，那么一路勢必會遇到紅燈現(xiàn)象；反之如遇早晚高峰等無法保持車速的情況下，駕駛員很有可能趕不上綠波帶，從而造成“堵上加堵”的情況發(fā)生。

綠波速度的計算方式

隨著時代的發(fā)展進步，我國私家車的保有量在逐年增多，為了提供一個更好的交通環(huán)境，“綠波速度”應(yīng)運而生。

目前所有城市的主干路都有綠波速度在背后進行把控，時速統(tǒng)一在50—60km/h幅度浮動，如今便利生活的交通規(guī)則，背后也有著繁瑣的計算方式。

首先需要確定進行綠波控制的干路范圍，調(diào)查各個交叉口的交通流量；隨后要計算出各個交叉口的最佳信號配時和信號周期，根據(jù)所求結(jié)果，計算一個最佳周期，這個周期將適用于“綠波速度”的所有交叉口。

根據(jù)不同交叉口間的距離、道路的設(shè)計車速，計算出相鄰交叉口間開啟綠燈的時間間隔，最后通過反復(fù)的調(diào)試才得出了最有效率的交通控制方式。

如果大家仔細觀察就會發(fā)現(xiàn)，綠波速度一般多應(yīng)用于中心城區(qū)到外圍城區(qū)的干路上。

這樣做的目的是為了讓中心區(qū)的車輛盡快駛出核心區(qū)；而相對應(yīng)駛?cè)胫行某菂^(qū)方向的道路上往往不會設(shè)置綠波，甚至有的時候還會設(shè)置相反的“紅波”，目的是讓進入核心區(qū)的車輛多等幾次紅燈，以減緩核心區(qū)的交通壓力。

國際公認道路通行手冊研究表明，綠波速度交通擁堵及延誤情況改善率高達20%，無論對車輛還是交通環(huán)境都是一項正向的反饋。

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綠波速度的控制方式

目前道路上常用的綠波控制主要分為單向控制和雙向控制。

單向控制多應(yīng)用于單行線或早晚高峰上下班等有控制需求的道路。但是它所帶來的弊端也相對明顯，可能會影響控制協(xié)調(diào)的效果，遇到紅燈的概率會比較高。

另外一種就是綠波的雙向控制，交叉口等距的路面一般多采用雙向綠波，雖然應(yīng)用效果顯著，但其應(yīng)用條件相對苛刻，大部分的雙向綠波控制需要通過相位拆分或者相位搭接來實現(xiàn)。它的弊端是會帶來信號損失，且會對其他非協(xié)調(diào)車輛的損失和延誤有影響。

因此在實際應(yīng)用過程中一般會采取二者分段或交叉的控制方式，協(xié)調(diào)整體道路情況，在控制交通成本的情況下，最大程度實現(xiàn)道路交通的最優(yōu)解。

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隨著無人駕駛、自動駕駛等技術(shù)的出現(xiàn)，車路協(xié)同技術(shù)應(yīng)用將不斷完善。未來我們或許將通過智能手段實現(xiàn)完美的出行。智能時代的想象，或許即將落地成真。

END

審核專家：劉宇航，北京國際數(shù)學(xué)研究中心博士后。

蝌蚪五線譜原創(chuàng)文章/轉(zhuǎn)載注明來源

責(zé)編/小西途說