观察01 十字路口堵车，红绿灯能不能“看车下菜“？

起因

国庆第一天，我在家门口的十字路口被堵住了。站在路边等的那几分钟，我盯着信号灯看了老半天，发现一个挺明显的事：南北向的车排成长队，东西向基本没几辆，可红绿灯还是照老规矩"南北30秒、东西30秒"地轮着放。

我脑子里就冒出个念头：车流都这么不均匀了，红绿灯就不能"看人下菜"、跟着车流自己调吗？

这篇文章就是把今天的观察和想法、加上后来查的东西，整理成一篇随笔。

一、发现问题：路口是怎么堵起来的

那天的情况用一句话就能说清：该放车的时候不够放，不该放的时候白白放。

• 南北向车多，绿灯那30秒根本不够用，车越积越长；

• 东西向车少，30秒绿灯大部分时间是空的，纯浪费。

这种"一头多一头少"的车流，行话叫潮汐车流。国庆这种日子方向性特别强，比平时更明显，老配时的毛病也就被放大了。

我当时的疑问很简单：现在的红绿灯，配时基本都是写死的——每方向绿灯几秒、多久轮一次，设好就不怎么动。能不能让灯自己"长眼睛"：

南北车多就给南北多点绿灯，东西没车就干脆跳过，别让它干等。

这想法后来一查，还真不新鲜，城市交通里早就在做，专业名字叫自适应信号控制。

二、思考和检索：自适应信号灯，到底行不行

1.它是怎么"看"和"算"的

说穿了就三步：

落在那天那个路口，大概就是这么回事：

目标说白了就一句：在保障安全、也保住行人过街时间的前提下，把绿灯尽量给"排队长、等得久"的方向，让大家平均等待时间最短。

2.现实里的做法

自适应不是一种技术，是"一家子"，常见的这么几种：

• 感应控制：最简单的"有车就延"。每个方向给个最低绿灯，后面还有车就再延几秒，没车立刻切。东西向没车就跳过、南北向连着放，很多小路口在用。

• 单点自适应：只管一个路口四个方向的配时。便宜、上得快，但只看得见自己，容易把拥堵"推"到下一个路口。

• 区域协同（绿波）：一片路口联网统一调度，不光看当前路口，还看上下游，做成"一路绿灯"。代表作是英国的SCOOT、澳大利亚的SCATS，杭州"城市大脑"也算这类。

• 强化学习：让路口自己"玩着学着"，通过大量仿真和真实数据，慢慢学会"车多就给绿灯、没车就跳过"。这几年很火，但训练贵、还讲不清为什么这么配。

3.那为什么大街上没全换

道理不难，落地却卡在几个硬地方：

• 费钱：摄像头、雷达、线圈要装要养，老路口改造是一笔钱，小路口一般不配；

• 不能只盯着机动车：东西向车少，可要是行人、电动车多，绿灯就不能压太短，过街安全是底线，没得商量；

• 极端流量它也怕：算法一般是"短时微调"，绿灯有上限。比如南北上限60秒，车再多也不能一直放，得给对向留最低时间，不然那边就"饿死"了；

• 黄灯、全红不能省：那是保命的时间，车没走完就放另一方向，会出事故；

• 单点调好了，可能坑了邻居：一个路口优化完，堵点会往下一个路口挪。

所以一句话：技术上早就可行了，现实里卡在钱、安全和协调上，于是很多路口还是老配时。

三、发散和总结：从路口想到网络，再想到人

1. 红绿灯，其实和网络的"堵车"是一回事

发散一想，我忽然觉得路口信号灯和计网里的拥塞控制特别像。

都是在有限资源里，实现资源的合理调度、避免无效浪费。

相通的地方好几条，挑几条说：

• 都拿"队伍长度"当信号：红绿灯看排队车数，网络看缓冲区排队（延迟变大、丢包），队伍长了就多给资源或降速；

• 资源都有上限，不能无限分：南北绿灯不能无限长、东西必须保底，网络里每个流也有最小保障和速率上限；

• 都怕突发：国庆瞬时车流暴涨，对应网络的流量突发；

• 都有"局部好了、全局未必好"的坑：单路口调好可能把堵挪到下一个路口，单路由器只盯自己缓冲区也容易把拥塞甩给下游，都得靠区域或全局协同。

网络的经验，可以迁移到智慧交通的红绿灯控制上：

• 别等堵死再动手：网络里有个思路叫RED，队列快到满之前就提前干预。红绿灯可以学：排队接近阈值就提前慢慢加绿灯，而不是排到上一个路口才猛调；

• 按权重分：网络里按权重分带宽，红绿灯可以学：南北车多权重高多分点，东西权重低但保底，别让谁"饿死"。

不过说到底，两者有个没法照搬的根本差别：

• 网络能丢包，交通不能"丢车"。网络堵了直接丢包、让发送方重传就行；车不能扔，只能限流慢慢放。这是最大的不同；

• 路口是"你用我就不能用"：南北通行时东西绝不能放（相位互斥）；网络链路可以多条流一起走；

• 车有惯性、司机还是人：车不能瞬间加速消失，司机还会抢道、犹豫，比数据包难伺候多了；

• 数据包能存，车不能"存"：网络需求可以压一压再发，交通需求当下消化不掉，就变成堵。

2. 那天四个交警，其实在干"人工自适应"的活

那天现场来了4个交警，站的位置和干的活，我看下来大概是这样：

• 南北进口一个：管着驶进路口的车，不让车一直往里堆，防路口里面塞满——车一塞满，绿灯也走不动，叫"死锁"；

• 东西进口一个：压着东西机动车进来，给行人、电动车找空当放行；

• 路口中央一个：指挥把路口里滞留的车清走，保证上一个方向的车走干净了；

• 远端机动一个：盯着排队尾巴，看上游还有没有车源源不断来，好通知进口岗控流；顺便处理剐蹭、乱停。

他们最核心的一招就一句：先把路口里面清空，再管放不放车，而不是一个劲儿放。

我原来也以为南北车多就多放南北绿灯就行，后来才明白：路口一旦塞满，放多少车都白搭，只会越堵越死。所以交警宁可间歇性截断来车，等路口消化完再放一批。这套东西换成网络的词，就是入口限流——不是等缓冲区满了才丢包，而是提前管住涌进来的流量。

那我们普通人遇到这种堵，能干嘛？

• 进路口前看一眼对面出口——出口堵死了，就算绿灯也别开进去，不然卡在中间，把横向车流也锁死了，这是最要紧的一条；

• 别抢道别加塞，加塞只会让清空更慢，越添越堵；

• 交警的手势永远优先于红绿灯，这是法规规定的；

• 远远看到长队，提前找小路绕，别硬往主路挤。

3. 自动化和人，各自能干到哪

回头把这两天琢磨的拢一拢：

• 自适应红绿灯：7×24自动转，便宜、规范、有保底，但只能做微调，遇上路口被填满这种"死锁"就没辙，也处理不了事故、占道；

• 交警现场指挥：看得全、能限流能分流、能临时改规则、能处理死锁，但费人力、不能一直盯着，还受视线体力限制。

所以堵也得分两层：

很多自适应系统的局限也在这：只能处理第一层，第二层的死锁，还得靠人。

4. 以后的路口会变成什么样

把这一天捋下来，脉络其实很清楚：

• 现在：多数路口还是固定配时，节假日靠"节假日专用方案"或者交警人力兜底；

• 趋势：从固定配时，到自适应，到一片路的协同，再到大数据和强化学习驱动的智慧交通；

• 现实：算法在进步，可人力还得兜底。更合理的前景不是"算法取代交警"，而是算法管日常、交警管突发、系统把交警的操作记下来反哺算法，人机一起干活。

最后

把这篇随笔收个尾，给大家留几个问题：

讨论：

• 你心目中的智慧交通是什么样的？

• 未来的交通管控会是什么样？

• 随着无人驾驶时代的到来，需要哪些配套的基础设施？ 

欢迎在评论区聊聊你的看法。