一个让中国每年凭空收益大约70亿元的紧急合理化建议

一个让中国每年凭空收益大约70亿元的紧急合理化建议国务院权威人士：您好！此信是想请作为主管国民经济的国务院无须任何投资，仅需紧急振臂做权威一呼：“科学、效率、快速、绿色、和谐、平安；红灯停；绿灯行；黄灯谨慎快速行，千万不要闯红灯！”立即制止目前公然违背了“科学发展观”的“禁止闯黄灯” 的舆论势头。从而可让中国凭空获得交通能源和时间上的经济效益，每年高达大约70个亿元。1、自我介绍：我叫王大海，男，年63岁，北京航空航天大学自动控制理论与应用专业博士，公派赴加拿大访问学者，河北省科学院自动化所退休技术副所长，研究员，1996年度河北省有突出贡献的中青年专家。1995年、2005年曾先后2次突发“脑梗中风”，右、左肢都曾一度瘫痪。愈后的我在亲友大力支持下，开始静下心来， “坐家”以机械、力学、数学和自动控制等理性专业的“它山之石”，潜心致力于专攻世界交通拥堵难题之“玉”。我们非交通专业出身，传统观念的羁绊和束缚也因此较少。许多开拓性的创新理念和自然规律“有如牛顿的苹果” 落到了我们头上，历史的机遇，给了“有准备”的我们过多的偏爱。我们突破了许多传统观念，提出一种能够使系统损失时间为负值的信号控制系统及设计方法，颠覆了许多传统经验设计方法、公式和理念。联系信箱：，非诚勿扰。为了强大的中国，为增强国际竞争力，实施科学发展观，所有科学技术工作者都有义务当好国家当局决策者的参谋，都有义务为决策符合“科学发展观”进行建言献策。我们既然敢于提出此倡议，就一定敢于对此倡议本身的合法性、合理性、科学性、紧迫性和可操作性负全责。2、关于合法性：交安法第26条规定：“红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。”交安法实施条例第38条规定：“(二)黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；”根据“法无禁止即为允许”原则，应视为法律“允许车辆在黄灯期间通行。” 可是，目前只要在互联网上一搜，我国某些权威“禁止闯黄灯”言论却比比皆是；舆论也普遍认为交安法实施条例的言下之意与2005年才废止的交管条例基本相同：“黄灯禁止通行”；废止交管条例后才出台的杭州地方法规已经明令黄灯禁止通行；成都对于闯黄灯开始罚款150元、记3分；而且北京市黄灯时间已统一为4秒，2006年8月北京市各大报刊还发起过一场“禁止闯黄灯”的舆论跟风宣传。这种在我们身边的“衣、食、住、行”中流行的，公然违背科学发展观、超越人大擅自非科学造法的现象正在我国愈演愈烈，大有蔓延全国之势。“禁止闯黄灯”的结果是，驾驶员们目前普遍畏惧黄灯时间进路口，一见到黄灯信号，就早早地进行了刹车，浪费了宝贵的可行车时间。这种现象必须立即制止，这种势头必须立即阻止，这种每天都存在的巨大经济损失和时间流失，必须从源头上发动群众立即禁止。有的人可能想说，已经有很多人都曾经认识到“禁止闯黄灯”不正确，这并不是科学新观点，没有重新进行科学研究的必要，也没有重新反复宣传发表的必要。确实，是否应该“禁止闯黄灯”，并不是一个值得进行科学研究的学术课题。但它却可以构成一个事关国民经济、国力强盛的重大课题，事关树立和落实科学发展观的大问题。一个民族要想站在科学的高峰，就一刻也不能离开理论思维。只要犯错误的现象还存在，纠正错误的正确语言，就是反复发表一万次也不能嫌多。这种鼓吹“禁止闯黄灯”的决策者和跟风者，说浅了叫“科盲”，说重一点，叫“败家子”，再说重一点，叫“别有用心”的罪犯，无异于一个大“贪污犯”，“别有用心”地“故意”制造交通拥挤，以便引起各级领导对交通问题的重视，增加在交通上的大量开支和预算。但“贪污和浪费都同样是极大的犯罪！”都在极大地浪费我们尚不富裕的国力。3、关于合理性：之所以说“禁止闯黄灯”公然违背了“科学发展观”，是因为在实际上，保障2个冲突车流安全而不发生冲突，在信号控制系统中是由一个专门设置的“绿灯间隔时间”负责的。定义1：因严禁闯红灯，故临黄灯结束前，越过停止线的车流已非饱和流量（见图1），因此损失的通行时间，称为黄末损失时间；在绿灯开始时，车流难以饱和流量进入，因此损失的通行时间，称为绿前损失时间；为简单，特意把绿前、黄末非饱和损失时间合并称为起动损失时间，通常用小写字母l表示。图1据大量科学统计，在国际上，英国机动车流的起动损失时间数年前已经为1.5秒，其中黄末损失时间则只有0.13秒（交通工程手册，北京：人民交通出版社，1998年，1184页）。定义2：绿灯间隔时间是从绿灯A结束到与A有冲突的绿灯B启亮所需要设置的安全时间间隔长度，其最小值称为A-B最短绿灯间隔时间。最短绿灯间隔时间是控制方案设计中客观存在的、必须遵守的基本约束条件。自然规律1：如绿灯A、B控制的机动车有冲突，则A-B最短绿灯间隔时间应包含：从结束绿灯A放行的末车越过停止线时刻到开始绿灯B放行的首车进入停止线时刻所需的最小时间间隔（称为A-B间隔损失时间），以及从绿灯A结束时刻到绿灯A放行的末车越过停止线时刻的时间，即黄灯时间。涉及2种冲突交通流的所有A-B间隔损失时间都是从黄灯结束时刻起算的，而黄末损失时间则是单一车流在黄灯结束时刻前存在的一种非饱和损失时间，与A-B间隔损失时间分属不同的时间段。“禁止闯黄灯”只能增加黄末损失时间，不能改变A-B间隔损失时间。路口并不因黄末损失时间很大而安全，更不能因“禁止闯黄灯”而减少各个绿灯间隔时间。因此，对交通安全而言，“禁止闯黄灯”不仅完全不必要，而且应充分利用黄灯时间通行，使我国黄末损失时间也能够达到0.13秒，甚至更低。目前的“禁止闯黄灯”确实不科学，违背了“科学发展观”。确实，中国交通事故死亡率目前太高，应该设法降低。中国目前“闯红灯”者太多确是原因。而违法“闯红灯”虽然有错，但罪不至死。显然，人命关天，以人为本，应该关注。如果仅因抢黄灯时间而非在黄灯后面闯红灯出现了交通事故，责任应据具体情况，或由让下一个绿灯开始太早的人负责，或由下一个绿灯前闯红灯者负责。故应依靠严格设计绿灯间隔时间和严厉查处、惩治“闯红灯”行为的管理措施来大力保护“闯红灯”者性命。而不应靠让中国人违背“科学发展观”的“禁止闯黄灯”来姑息养奸这些“闯红灯”者。那么，公然违背“科学发展观”的“禁止闯黄灯”究竟有什么危害呢？可以开列如下：A、 浪费了交叉口的大量可通行时间资源，使我国的黄末损失时间很大，已高达大约4秒之多，高于英国十几年前的0.13秒达数十倍，遭历史和世人的耻笑。B、 造成了我国交叉路口的通行能力普遍紧张、低下。C、 增大了车辆在交叉路口的平均延误时间和停车次数、降低了交通效率。D、 导致我国交叉路口的信号控制系统周期时长的普遍超长，增加了等待时间。E、 增大了我国交叉路口的信号控制系统的系统损失时间。F、 导致一些在国外能够实施的先进专利技术在我国却不能实施。G、 容忍、助长、纵容了那些在下一个绿灯前闯红灯的危险错误行为。H、 容忍、助长、纵容了那些粗枝大叶地设置绿灯间隔时间的错误行为，特别是那些让下一个绿灯开始太早的危险错误行为。I、 容忍、助长、纵容了某些决策者和跟风者的公然违背了“科学发展观”、超越人大“擅自非科学造法”的“败家子”错误行为。J、 我国机动车已有1.92亿辆，其中小型汽车为4500余万辆；即使按平均每辆车每天因这些危害只损失0.1元，也可导致我国国民交通能源和时间上的年经济损失合计高达约70个亿元。而实际上，按这些危害来计算，又何止是平均每辆车每天只损失0.1元啊！这是一个远被低估了的数字。为了一个强大的中国，增强中国的国际竞争力，必须立即制止目前公然违背了“科学发展观”的“禁止闯黄灯”，让我们中国因此每年凭空获得经济效益，高达大约70个亿元。4、关于可操作性：当然，公安交通管理局在提倡“抢黄灯”之前必须认真检查：目前的各个交叉口信号控制系统设置的各个绿灯间隔时间是否大于等于最短绿灯间隔时间？能否确保交通安全？必须准确地、科学地计算、设置绿灯间隔时间。否则也有可能会发生交通事故。自然规律2：A-B最短绿灯间隔时间可以由下式确定，即：I=A+MaxtA-MintB （1）式中：I 冲突最短绿灯间隔时间，（s）；A黄灯时间，（s）；tA信号灯A清空车流的清空时间，（s）；tB信号灯B进入车流的进入时间，（s）。定义3：结束绿灯A放行的交通流称为清空交通流，清空特指由清空交通流的末尾单元腾出交叉口冲突区域的运动；开始绿灯B放行的交通流称为进入交通流，进入特指由进入交通流的首个单元进入交叉口冲突区域的运动；一般来说，在清空交通流与进入交通流所有可能发生冲突的冲突区域中，距离清空交通流停止线的最远而又距离进入交通流停止线最近的点，就是可能造成最大清空时间和最小进入时间的最危险的冲突点，称其为关键冲突点；清空距离sA为从清空交通流停止线到越过关键冲突点的运动迹线长度；清空交通流走完清空距离的时间即清空时间tA；进入距离sB为从进入交通流停止线到达关键冲突点的运动迹线长度；进入交通流走完进入距离的时间即进入时间tB。注意1：到达与越过关键冲突点的差别是差一个交通单元的长度。自然规律3：因允许车辆外缘可擦车道边缘行驶，故关键冲突点位于相交车道的边缘，清空车流的尾车的尾部侧面，进入车流首车的前端侧面。显然，随着车流的方向不同、充当的角色不同，关键冲突点在所有可能发生冲突的区域中所处的区位也有所不同，如图2所示。图2 从图2(A)图与(C)图的比较中可以知道，有自然规律4：在同一个冲突区域中，如果清空车流与进入车流角色互换，则新清空距离较原进入距离将多出一个（冲突区域长度+交通单元的长度）；而新进入距离较原清空距离将缩短一个（冲突区域长度+交通单元的长度）。要准确设置最短绿灯间隔时间，就必须具有测量比较准确的清空、进入距离和比较准确的速度模型及计算参数。这需认真做许多艰苦细致的工作，但绝对是可做到的，也是可认真实施的。粗枝大叶的“拍脑袋设计”根本不科学，也对不起广大国民的纳税银。5、使我国能够全面实施那些在国外能够实施的先进专利技术上面多次提到了传统信号控制系统的一个重要概念：系统损失时间。这里介绍一下：定义4：在相位阶段配时工作中对各个绿灯时间起决定性作用的那些框架车流，被称为关键车流。由关键车流绿灯和前后绿灯间隔有序衔接组成的可以成为周期的路线被称为关键路线。除绿灯时间等于最小绿灯时间者外，关键路线车流的饱和度较大。定义5：信号控制系统的系统损失时间就是关键路线车流有效绿灯时间总和与周期时长之差，如果存在多条关键路线，则应该取其最小值作为系统损失时间。关键路线和系统损失时间，都是传统信号控制系统的重要概念，几乎处处可见其倩影。系统损失时间长期以来一直被认定为是信号控制系统的一种不可能有效利用的时间。许多传统公式以其为基本参数，用于确定系统周期时长和绿灯配时。传统信号控制方案确定系统周期时长和绿灯配时的设计基本要求是，在保证交通安全的最短绿灯间隔时间和最小绿灯时间约束下，尽可能让信号控制系统的绿灯时间分配满足实际交通量的比例需求，合理解决交通的供-需矛盾。传统综合评价路口服务水平的标准通常有车辆延误、停车次数、路口通行能力、饱和度等。传统信号控制方案设计也曾经使用多种方法努力减少系统损失时间的影响。比如，为减少（00-4）式系统损失时间中的起动损失时间数量，传统方法是交叉口（桥）禁左，从而减少相位阶段数。但造成左转车的长距离绕行。再比如，为减少（00-4）式系统损失时间所占比例，传统方法是设计大的周期时长。在交通日益繁忙的交叉口，总是把信号控制系统的周期时长设计得很长，许多交叉口（桥）竟然长达3分多钟，致使各种交通流在交叉口（桥）长期滞留，不能通过。这2个方法都不是减少系统损失时间的最佳措施。而关键路线，则是一个根据具体客观交通需求才能确定的概念。在传统信号控制系统中很难由设计者主观确定、把握。也正因为如此，至今尚未曾见过，在传统信号控制系统设计中，任何能够以系统损失时间为指标进行的确定系统周期时长和绿灯配时的设计和方法。参数与指标的区别是显然的。我们深入研究发现，存在如下自然规律：自然规律5：系统损失时间与黄灯时间无关，其大小可以由下面（2）式确定，即L=（MaxtA-MintB）+ln+X （2）式中：L系统损失时间，（s）；tA信号灯A清空的关键车流清空时间，（s）；tB信号灯B进入的关键车流进入时间，（s）；l关键路线上各个车流的起动损失时间，（s）；n关键路线上具有的绿灯间隔数量；X导致关键路线上各绿灯间隔时间不最短的障碍总和，（s）。系统损失时间作为系统的一种客观属性，其大小必然与可人为规定的黄灯时间无关。（2）式说明，缩小系统损失时间的关键技术必然是：尽可能屏除那些导致关键路线上各绿灯间隔时间不能最短的障碍时间，并使关键路线上先后关键车流的最大清空时间与最小进入时间之差（先后关键车流间隔损失时间）的总和最小。据此，我们首次创造性地研究了与关键路线有关的所有控制系统结构完全分类群：链族；并首次创造性地研究了每个链族中所有关键路线的系统损失时间均值；首次创造性地指出：设计者虽不能主观确定关键路线，却能确定使系统损失时间均值最小的那些关键路线所属的王式链族；从而首次创造性地针对王式链族提出一种使系统损失时间尽可能小的控制系统设计方法；首次创造性地设计出了系统损失时间为负值的控制系统。我们的方法具有诸如此类的16个“首次”的发现、研究或提出，这些首次皆未见世界任何书刊、杂志发表，亦未发现有任何类似的产品问世，已于2010年2月1日，申请了国家专利保护，即将向全世界公开。我们确对如下2种交叉路口图3和图4设计了具体的系统损失时间为负值的控制系统。图4图3这是两种不同渠化的交叉路口，绝大多数的渠化方案可以设计为它们的中间状态。而目前市面上普遍提倡的是王式链族系统损失时间均值并不更小的类图3型的渠化方案。如果按照英国1.5秒起动损失时间，交叉路口图3和图4皆可设计出系统损失时间为负值的控制系统，只是饱和度、系统损失时间的大小和周期时长有区别，对于同样一组交通流量需求，东直Q1=998辆/h、西左Q2=302辆/h、北直Q3=893辆/h、南左Q4=294辆/h、西直Q5=886辆/h、东左Q6=198辆/h、南直Q7=665辆/h、北左Q8=318辆/h；交叉路口图4的饱和度小于0.9，系统损失时间为-14秒，周期时长为44秒；而交叉路口图3的饱和度小于0.98，系统损失时间为-1秒，周期时长为79秒。这些方案，绝对属实，可以组织专家内部鉴定。我愿意随时恭候召唤。交叉路口图4系统，每44秒周期时长实际发掘了14秒的附加有效放行时间，相当于一天24小时竟然能够有效放行大约31.64小时。增加的时间效益和通行能力的效益十分巨大。这些实施例充分说明，本发明非空。而且应该大力提倡能够使王式链族系统损失时间均值更小的类图4型的路口渠化方案。比如：只要采取为行人过街设置比较大中间安全岛等措施，在交叉口中央形成较大直行车禁行区，就可能制造出类图4型的渠化方案。而且按照英国1.5秒的起动损失时间，绝大多数交叉口都可通过实施能够使王式链族系统损失时间均值更小的类图4型的渠化方案，广泛设计出系统损失时间为负值的控制系统。这种系统损失时间为负值的量变所引起的质变对于信号控制系统至关重要，意义重大，颠覆了传统信号控制系统许多设计理念、经验公式、传统意识。彻底改变了传统方法中提高通行能力就得增大周期时长、增大车辆延误、增多停车次数、增大饱和度的矛盾现象和协调工作。改写了整个传统信号控制系统的设计方法。具有划时代的实用技术效果和理论意义。而且，此类控制系统和方法具有非凡的意义：如果系统损失时间能够为负值，则意味着关键路线车流有效绿灯时间总和大于周期时长，增加了交叉路口的附加有效放行时间；且负系统损失时间的绝对值越大，和/或信号周期长度越短，这种由“负系统损失时间”所增加的附加有效放行时间就占比例越大，并因此交叉口（桥）的通行能力和效率就越大；此指标与关键路线上各绿灯间隔时间都实现最短、减少车辆延误、停车次数、降低饱和度的目标相互一致，再无需要进行各种指标协调的地方。从而可根除目前过长信号周期时长的种种弊端，大幅度缓解交通拥堵（不可能根除交通拥堵，不可能彻底解决路与车这种交通供给与需求的矛盾），减少各种交通流在交叉路口的滞留时间，非常值得广泛推广。我们的2个实施例也确实表明，这种让系统损失时间“负”起来的方法可以把各相位阶段的最大流量比总和指标要求Y0.9提升到Y1.19，扩大1.32倍。从而可以让全世界那些几乎被“梗塞”的微循环路口已经完全堵死的路面交通全面地“复活”起来。但在（2）式中存在的n倍起动损失时间（包含黄末损失时间），已成为让系统损失时间“负”起来的控制系统，在我国实际设计应用推广工作的一个不可逾越的门槛。因此很遗憾，仅因我国非科学的黄末损失时间很大，无论饱和度多大，国内目前都还很难设计出系统损失时间为负值的控制系统，从而导致中国人发明的缓解拥堵的专利技术不能在国内推广，路面交通大量拥堵不能解决；而因申请人缺少资金，目前不能申请国际专利保护，却要任由外国自由无偿使用中国人公开的发明技术，让他国的路面交通大为改观。当前各国国力的竞争，首先是先进技术的竞争。落后了是要挨打的。为了一个强大的中国，面对如此残酷的事实，作为先进技术的华夏子孙发明人，我们将抱憾终生。我们曾于4月16日在网络上的中国交通技术论坛，恳请有关权威部门大声呼吁，“红灯停；绿灯行；黄灯谨慎快速行，千万不要闯红灯！” 尽可能快地使我国黄末损失时间降低到0.13秒，甚至更低。从而可以降低系统损失时间为负值的控制系统设计门槛。同时，我们还恳请帮助联系能够资助者，帮我们在2011年2月1日（专利优先权的允许日）之前，申请国际专利保护。我们同意利益共享，风险共担，精诚合作，共同发展。6、“禁止闯黄灯”无原则地抹杀了信号控制方案的设计者众多技术创新心血按接近14亿的人口比例，我国的机动车拥有量并不比发达国家多，但交通拥挤的状况却比发达国家严重得多，交叉路口的通行能力普遍紧张、低下，信号周期时长普遍超长。车辆在交叉路口的平均延误时间和停车次数普遍偏大，等待时间普遍偏长。认真追究，这种非科学的“禁止闯黄灯”就是原因之一。有的人可能想问，“禁止闯黄灯”虽然是某些决策者和跟风者的公然违背了“科学发展观”、超越人大“擅自非科学造法”