蒋水良：长沙智能交通管理技术应用现状与发展展望
2016-08-26 19:08:07   来源：湖南省智能交通行业协会   作者:    评论：0

　　一、长沙市智能交通发展历程

　　多年以来，长沙市公安局交通警察支队不断强化科技手段在交通管理工作中的运用，助力交通管控，分期、分批逐步开展全市智能交通系统建设。

　　1998年，长沙市建成了建设规模、功能设计、技术先进程度均处于全国领先地位的交警指挥中心；2005年实现整个系统全面升级，建设了电视监控系统、电子警察系统、交通行车诱导系统、机动车登记信息系统、驾驶证管理系统、道路交通违法信息管理系统、交通事故信息系统、122交通事故接处警系统、办公自动化系统、通行证管理系统、排队呼叫系统、车管驾管收费系统等；2013年根据长沙市公安局交通警察支队交通管理业务的实际需要，实施智能交通二期建设，建设了支队、大队两级指挥调度系统平台，实现集成应用、指挥调度、电子巡逻（路况监控）、辅助决策、综合查询、交通信息多渠道发布、车辆查缉布控、交通预案管理、勤务管理、指挥调度等业务功能，全市城区主要干道、重要交通节点全部实现可视化、数字化管理，真正做到指挥调度、事故处警、应急处理、排堵保畅、信息收集、区域联动全面提速。

　　2016年，长沙市智能交通系统进入第三期建设阶段，预计2017年年初完工。根据设计规划，长沙市预期将建成全国领先的智能交通系统：实现三环内重要路口高清电子警察系统全面覆盖，集中整治交通秩序；突破全市只有单一国外交通信号控制系统的状况，针对长沙市实际拥堵场景，以缓解拥堵、缓进快出、典型问题重点解决为效果目标，建设国产交通信号控制系统，并集成应用国外交通信号控制系统，实现统一控制；建设交警大数据中心，视频、图片、违法信息、交通流信息、停车场信息、执法记录仪录像等内容集中存储，根据不同信息内容的结构特点选择不同的存储技术，实现交警数据资源共享，全市交警快速检索与调用；升级交警指挥调度管理系统，针对交通管理实际业务需要，补充建设道路运行指数系统、交通流量分析与预测系统、大数据挖掘分析与辅助决策系统、停车场信息系统、假套牌比对分析系统等五大应用系统，进行初步应用，全面提升交通管理的科技水平。

　　二、智能交通新技术在长沙市的应用

　　1.瓶颈控制技术

　　长沙市主城区存在多个严重拥堵路口，由于高峰时段车流量太大，经常出现路口某方向放绿灯时，前方排队车辆太多，不能全部通过，剩余车辆停在路口内的现象。这种现象使得交叉方向绿灯时车辆无法通行，导致路口堵死，持续时间很长，造成周边道路加剧拥堵。

　　针对上述问题，智能交通三期项目规划应用瓶颈控制技术缓解重点路口拥堵。在严重拥堵路口的出口方向部署拥堵检测器，信号机可以根据检测器提供的数据，自动判断是否会出现车辆排队到路口内的风险。若发现前方拥堵，信号机立即调整进口绿灯时间，避免过多车辆涌入拥堵方向，解决路口堵死问题，避免拥堵扩散。瓶颈控制技术预期在以下重点路口试用：

　　2.信号灯集成控制技术

　　针对国外与国内交通信号控制系统的信号灯集成控制技术是智能交通三期项目引出的新的研究课题之一。包括长沙市在内，国内多个城市均存在两套或多套交通信号控制系统并行的局面。对于交通管理者，希望实现城市级交通信号控制统一管理、配置与优化；对于交通信号控制厂家，客观上由于标准不统一，主观上希望保持竞争优势，厂家之间存在较强的技术壁垒。因此，如何实现两个或多个不同交通信号控制系统的集成应用，是当前信号控制技术的行业共性问题与难点问题。

　　信号灯集成控制技术主要涉及到以下三方面内容：

　　（1）接口协议对接

　　主要是指国外与国内交通信号控制系统的控制命令与状态参数的对接，如信号机远程控制命令（黄闪、全红、指定放行某一方向等）、联网对时、远程开门命令、信号机故障信息、联网状态等消息内容。

　　（2）基本参数对接

　　主要是指国外与国内交通信号控制系统的交通控制基本参数的对接，如国内系统的环、虚相位、并发相位、跟随相位、屏障等参数，与国外系统的阶段、备用相位等参数需要对接。这一部分是由于国外与国内交通信号控制系统分别遵循不同的通讯协议而决定的，国内系统一般是GB/T20999-2007交通信号控制机与上位机间的数据通信协议、北美NTCIP协议等，国外系统一般是私有协议。

　　（3）控制算法对接

　　这一部分主要是指国外与国内交通信号控制系统的信号优化方法对接，其根本原因是两家控制算法不同。

　　智能交通三期项目将初步实现信号灯集成控制，通过不同控制系统接口协议对接，实现PGIS地图展示、联网与故障状态显示、路口放行状态监视、远程手动控制、警卫任务控制等业务功能，并通过调用命令方式简化基本参数对接工作，实现在统一平台界面上的集成操作。

　　3.大数据检索与分析技术

　　长沙市通过智能交通一期、二期建设，后台数据库已有大量交通数据，包括检测器流量与速度、电子警察车牌数据、违法数据等。随着综合业务的拓展，海量数据检索对系统性能提出了较大的考验，从业务层面，现状系统在海量数据规模下，经常出现长时间无响应、甚至系统崩溃的问题，直接影响交通管理正常业务工作开展。从应用层面，无法从海量数据中获取交通管理急需的有效情报信息。

　　针对该问题，长沙市改进智能交通资源建设方式，建设智能交通数据共享资源池，将文本数据、图片、视频等内容统一存储，为智能交通各个子系统提供强大的数据支撑；通过建设指挥调度管理平台以及道路交通运行指数系统、综合大数据分析挖掘与辅助决策系统，充分挖掘车牌数据、交通流信息等相关内容，基于大数据分析技术与模糊搜索技术，使系统性能达到百亿条数据检索3s内响应，实现分析挖掘路段旅行时间、机动车行驶轨迹分析、违法时空分析、专项整治活动建议、交通指数及阈值精细化分析、区域交通调流建议、等业务功能，支撑辅助决策。通过以上措施，长沙市将解决传统智能交通系统中存在的“信息孤岛”问题以及现状分析研判与辅助决策科学水平不高的问题，结合交警用户的实战业务需要，定制开发解决实际业务应用问题的应用软件并不断升级扩展。

　　4.综合交通指数分析

　　综合交通指数分析是长沙智能交通三期项目的重要创新之一，分为安全指数、秩序指数、拥堵指数方案，可以为交通态势监控、应急指挥调度、交通信息发布交管业务提供科学决策支撑。

　　（1）安全指数

　　城市道路交通事故直接影响和制约着城市交通运输的发展，严重威胁人民的生命和财产安全。要提高城市道路安全性能，减少交通事故的发生，首先应客观地对城市道路的交通安全做出相应的评价，然后提出处理方案，改善城市道路交通环境。城市道路交通安全评价可以全面、客观地评价一定时期内不同城市的道路交通安全水平，并通过分析，发现问题，为系统解决城市道路交通安全问题提供有针对性的对策。

　　目前，国内外统计分析交通事故状况所用指标中最广泛的是采用4项绝对统计指标来分析评价，即事故次数、死亡人数、受伤人数、直接经济损失。本算法以这4项指标为基础建立指标体系，同时考虑到一定时间段内机动车保有量对居民出行的影响，地区经济收入对道路交通公共设施、交通工具的影响，公路里程对道路状况的影响，并通过死亡人数和受伤人数体现事故严重性，为此采用万车死亡率、万车受伤率、公路里程事故数、公路里程特大事故数、事故致死率、百万元GDP直接经济损失等6项相对指标构建道路交通安全指数。

　　（2）秩序指数

　　城市道路交通秩序是一个城市综合形象反映的“窗口”,它是社会秩序、社会发展水平的综合反映,也直接关系到城市经济建设软环境的好坏。城市交通饱受拥挤堵塞、污染、事故等问题的困扰,给人以不佳的形象。为了解决这一难题，公安部、建设部等部委自2000年开始在全国各地中小城市开展实施了“畅通工程”。如何评价本地城市的道路交通秩序管理水平,关键在于建立一套合适的评价指标体系,采用适当的方法进行评价,明确自身不足,找到进行改进的关键因素。

　　由于城市道路交通秩序质量的高低评价关键在于城市道路区域网络、主要道路交叉口、城市主要路段。其原因在于良好的区域道路网络决定未来城市道路交通发展的便利性;道路交叉口是道路交通“瓶颈”地点,其畅通程度是影响道路交通运行重要因素;城市道路路段是机动车运行的主体部位,是道路交通秩序反映的主要信息载体。另外,城市随意停车的问题现已成为许多大城市道路交通顽症,因此也将它作为一个评价考虑要素。

　　（3）拥堵指数

　　拥堵指数是对路网交通总体运行状况进行量化评估的综合性指标。类似于“气温”这个概念，现实生活中人们往往根据气象局发布的气温决定室外活动时的穿衣带帽。同样的道理交通指数让人们从宏观角度了解目前长沙市通路网堵或不堵、交通高峰来临或是消退，从而对全市整体，以及特定片区或干线的交通运行情况有一个直观量化的了解，为市民出行提供有益参考。基于定点检测，拥堵指数根据速度、时间占有率分别得出速度与时间占有率各自指标，分别对各指标加权得出交通状态判别的综合性指标（0～10）。

　　三、长沙智能交通的发展方向

　　经过前期建设，长沙市智能交通系统建设水平得到巨大提升。为充分利用科技手段进一步强化城区交通秩序管理，缓解城市交通拥堵，长沙市未来智能交通系统将继续扩充前端采集系统，加大道路交通监测信息采集的覆盖面，对长沙市城区已建成的主次干道、路段和交通管控点进行信息采集全覆盖，强化细化智能信号灯控制系统的区域协调和整体管控能力，构建事件监测、预警预测、仿真分析综合应用体系，打造交通数据分析、研判、预警、指挥管控一体化的高效智能交通管理模式，实现智能交通管理到智慧交通管理的转变。