城市智能交通管理思路

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進(jìn)入二十一世紀(jì)，世界各國利用信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制、人工智能等技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸服務(wù)和管理的智能化，改善路網(wǎng)上的通行能力，提高整個(gè)公路運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動(dòng)性、安全性和高效率，已成為國內(nèi)外大中型城市交通管理的重要途徑。

一、國內(nèi)外大中型城市交通發(fā)展現(xiàn)狀

世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，特別是在人口稠密的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，如亞洲的日本、韓國的一些大城市，土地資源極為緊缺，單純采用加寬道路、增加里程、利用政策調(diào)控車輛規(guī)模等傳統(tǒng)手段，早已不能有效的提升城市道路的運(yùn)行效率。道路擁堵、油耗增加等問題已成為城市管理的重大難題。為此，日本早在1996年就制定了《日本ITS框架體系》，通過廣泛使用交通信息顯示板，使得日本的城市道路交通管理，由被動(dòng)式的管理向主動(dòng)式的誘導(dǎo)管理轉(zhuǎn)變。韓國在1999年制定了《交通體系效率法》，通過設(shè)立交通數(shù)據(jù)中心，標(biāo)準(zhǔn)化電子地圖和數(shù)據(jù)中心，為智能交通管理提供了保障。日本和韓國均通過多部門合作，加強(qiáng)了交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集、整理、維護(hù)和等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了城市交通管理和服務(wù)的智能化。中國城市交通智能化建設(shè)首推首都北京。為了保障奧運(yùn)會(huì)交通、方便公眾出行，北京市開展了全面和細(xì)致的智能交通管理科技建設(shè)和應(yīng)用。從奧運(yùn)期間的保障，到奧運(yùn)之后的智能交通管理系統(tǒng)的建成、投入使用，智能系統(tǒng)的引入，有效的提高了首都北京交通管理水平，為了保障道路交通安全、有序、暢通，實(shí)現(xiàn)平安奧運(yùn)，提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐和保障。據(jù)了解，北京市十大智能交通管理系統(tǒng)為：現(xiàn)代化交通指揮調(diào)度系統(tǒng)、交通事件自動(dòng)檢測報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)識(shí)別“單雙號(hào)”交通綜合監(jiān)測系統(tǒng)、奧運(yùn)中心區(qū)綜合監(jiān)測系統(tǒng)、閉環(huán)管理的數(shù)字化交通執(zhí)法系統(tǒng)、智能化區(qū)域交通信號(hào)系統(tǒng)、快速路交通控制系統(tǒng)、公交優(yōu)先的交通信號(hào)控制系統(tǒng)、連續(xù)誘導(dǎo)大型路側(cè)可變情報(bào)信息板和交通實(shí)時(shí)路況預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)。這些智能交通管理系統(tǒng)，共同建構(gòu)了一張及時(shí)、可靠、準(zhǔn)確的道路信息網(wǎng)，提升了交通指揮的有效性和高效率。

二、城市智能化交通發(fā)展技術(shù)和應(yīng)用

目前智能交通的主要方式和路徑是：通過采用道路實(shí)時(shí)狀況采樣、信息匯總分析和向出行人群及駕車人群誘導(dǎo)信息這三個(gè)過程。由于采用該種方式的誘導(dǎo)信息具有一定的滯后性，很可能導(dǎo)致信息的不對稱，使得原本暢通路道的誘導(dǎo)引發(fā)了新的擁堵。因此，智能化交通未來發(fā)展，除了在不斷增強(qiáng)常規(guī)的數(shù)據(jù)采集和智能分析等技術(shù)手段以外，更強(qiáng)調(diào)了對使用人群信息反饋的綜合管理水平。在路況信息采集方面，目前多采用感應(yīng)線圈、視頻圖像、微波感應(yīng)等三種方式。感應(yīng)線圈對道路的流量、流速所獲得的數(shù)據(jù)量化程度高，建造成本和維護(hù)成本較高;視頻圖像直觀性、實(shí)時(shí)性好，但僅能反應(yīng)道路的狀態(tài)指標(biāo)，不能直接用于分析計(jì)算;微波感應(yīng)設(shè)備采集有效率較高，但在雨雪天氣容易受到天氣因素的影響。目前這三種采集技術(shù)已經(jīng)成熟，智能交通的設(shè)計(jì)者會(huì)根據(jù)不同道路網(wǎng)的實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行選擇和混合使用。路邊標(biāo)識(shí)和車載導(dǎo)航是被認(rèn)定為智能交通的兩種重要的信息服務(wù)形式。路邊標(biāo)識(shí)即為我們?nèi)粘Ｋ煜さ穆窙r指示牌，目前主要有兩種形式：一是城市快速路示意圖的圖版，者在上面采用不同顏色的標(biāo)記，向行車者不同路況的擁堵情況，通常采用紅色、黃色和綠色分別表示擁堵和暢通。這種圖板問題是雖然其方式直觀易懂，但信息量較小，并且也無法提供具體的誘導(dǎo)信息。二是以LED屏幕為主導(dǎo)的文字說明路牌，對路況情況進(jìn)行了補(bǔ)充；該種的特點(diǎn)在于信息量大、說明問題全面，但對不熟悉道路的外地行車者來說，存在理解障礙。在車載導(dǎo)航的服務(wù)形式中，目前正處于信息單向傳遞向信息互動(dòng)反饋轉(zhuǎn)化的階段。雖然GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)已在民用領(lǐng)域普及，但由于其缺乏道路動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)路況信息的分析，因此，還未實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能交通功能。隨著城市區(qū)域無線網(wǎng)、人工智能等相關(guān)領(lǐng)域輔助技術(shù)的不斷完善，車載終端因?yàn)槠浔憬荨€(gè)性化等特點(diǎn)，將成為未來最為重要的智能交通信息服務(wù)形式。屆時(shí)，只需要通過車載移動(dòng)通訊定位綜合系統(tǒng)，駕車人員便可實(shí)時(shí)查詢、了解城市當(dāng)前的交通狀況，并通過簡易的操作，向系統(tǒng)提供反饋，這將有助于系統(tǒng)對未來一定時(shí)間內(nèi)可能產(chǎn)生的流量進(jìn)行預(yù)判。這種互動(dòng)機(jī)制將進(jìn)一步提升智能交通的效益和服務(wù)水平。

三、關(guān)于推進(jìn)智能交通系統(tǒng)建設(shè)的建議

1．在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上，應(yīng)重視高層次應(yīng)用的規(guī)劃。從智能交通相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目的評(píng)估情況來看，項(xiàng)目建設(shè)單位多著重于說明本市在采集、設(shè)備等基礎(chǔ)手段的補(bǔ)充，整體建設(shè)思路較為簡單。智能交通是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，充實(shí)探測手段很重要，但更重要的是結(jié)合未來應(yīng)用進(jìn)行有序規(guī)劃。美國早在1995年就制定的《國家智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目規(guī)劃》，明確規(guī)定了7大領(lǐng)域和30項(xiàng)用戶服務(wù)功能，對建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施提供了重要的指導(dǎo)性意見。建設(shè)部門應(yīng)抓緊對已經(jīng)開展智能交通城市的智能交通應(yīng)用服務(wù)制定規(guī)劃，不僅可以有效的規(guī)范現(xiàn)有建設(shè)項(xiàng)目邊界，也可以提高項(xiàng)目的實(shí)施效果。

2．抓住車載導(dǎo)航系統(tǒng)升級(jí)機(jī)遇，積極發(fā)展城域智能導(dǎo)航系統(tǒng)。隨著大中城市對信息板規(guī)模的擴(kuò)充，對駕車者的主動(dòng)誘導(dǎo)能力已逐步加強(qiáng)，但在交通信息查詢、車載導(dǎo)航系統(tǒng)方面的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段。新一代的車載智能系統(tǒng)，利用到了無線通信技術(shù)、電子地圖、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和人工智能技術(shù)。從目前各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展程度來看，城域3G網(wǎng)絡(luò)為無線通信提供了廣闊的發(fā)展空間，各城市測繪的電子地圖已經(jīng)成熟，GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)也已經(jīng)進(jìn)入民用層面，但融合當(dāng)前交通流量的人工智能算法尚未有突破性進(jìn)展。然而，隨著相關(guān)管理部門對道路交通實(shí)時(shí)路況信息的精確掌握，下一代車載導(dǎo)航系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，將有效的提升大中城市區(qū)域內(nèi)道路交通的綜合利用水平。

3．提高綜合管理水平，加強(qiáng)多方與系統(tǒng)的互動(dòng)發(fā)展。未來智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)方式的最大差別是，強(qiáng)化了用戶與系統(tǒng)的反饋過程。以SCATS為例，該系統(tǒng)在某市交警部門，自澳大利亞新洲道路管理局引進(jìn)的一套交通綜合管理系統(tǒng)。從運(yùn)行體制來看，該系統(tǒng)在澳大利亞的成功應(yīng)用和相關(guān)參與者，充分配合密不可分，例如，如何讓系統(tǒng)準(zhǔn)確采集到流量數(shù)據(jù)，如何采集到真實(shí)的行人過街需求等;從布設(shè)策略來看，SCATS系統(tǒng)涉及區(qū)域聯(lián)動(dòng)，擴(kuò)大SCATS系統(tǒng)的覆蓋范圍要比提高系統(tǒng)布設(shè)密度更有效果。然而，從運(yùn)行的實(shí)施效果來看，對道路的流量控制水平雖有提升，但在各類反饋信息的掌握和處理存在很多方面的不足，并未充分發(fā)揮該系統(tǒng)的應(yīng)有效果。未來，隨著大中城市綜合管理水平的提升，媒體宣傳力度的加強(qiáng)，城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，必然成為一個(gè)以公安交通管理部門和交通管理部門為主，城市建設(shè)和通信部門的協(xié)同配合，城市廣大市民多方驅(qū)動(dòng)的整體聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。

作者：1白玉 2甄梁 單位：1吉林省高等級(jí)公路工程有限責(zé)任公司 2吉林省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院