高速公路交通安全信息化平臺(tái)應(yīng)用設(shè)計(jì)*

姜良維 方艾芬 道路交通安全公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室公安部交通管理科學(xué)研究所

高速公路交通安全信息化平臺(tái)應(yīng)用設(shè)計(jì)*

姜良維 方艾芬 道路交通安全公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室公安部交通管理科學(xué)研究所

建設(shè)高速公路交通安全防控體系是破解當(dāng)前及今后公安交通管理工作瓶頸的有效舉措。全面闡述了高速公路交通安全防控體系的功能設(shè)計(jì)及主要應(yīng)用系統(tǒng)，初步理清了高速公路交通安全防控體系建設(shè)重點(diǎn)，重點(diǎn)提出了高速公路交通安全信息化平臺(tái)應(yīng)用設(shè)計(jì)內(nèi)容，遵守“集約、共享、實(shí)用、解決問題”的理念，滿足交通安全實(shí)戰(zhàn)監(jiān)管需求。

高速公路 交通安全 防控體系 信息化平臺(tái)

截至2013年底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量為2.5億輛，其中汽車1.37億輛；全國(guó)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)?.79億人，其中汽車駕駛?cè)?.19億人；全國(guó)公路通車?yán)锍?24萬公里，其中高速公路通車?yán)锍碳s10萬公里。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)的汽車將增加到2億輛，駕駛?cè)藢⒃黾拥?億人，高速公路將增加到15萬公里，交通需求量與客觀現(xiàn)實(shí)之間的矛盾將更加嚴(yán)峻，構(gòu)建覆蓋全路徑、全時(shí)段、全天候的高速公路交通安全防控體系，是應(yīng)對(duì)川流不息高流量、壓力劇增高風(fēng)險(xiǎn)的必然選擇，更是預(yù)防和減少高速公路交通事故的有效舉措。

一、功能設(shè)計(jì)

高速公路交通安全防控體系的主戰(zhàn)場(chǎng)是路面，保障路面行駛機(jī)動(dòng)車的通行安全、有序、快捷是交通管理的根本點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)，提升路面管控的科學(xué)性、針對(duì)性和實(shí)效性需要從交通安全信息采集、加工、處理、碰撞等途徑入手，不斷深化高速公路交通安全防控體系的功能設(shè)計(jì)。

（一）路面運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)到位

對(duì)道路交通狀況進(jìn)行全天候、多視角監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)采集路面在途機(jī)動(dòng)車、交通視頻、交通流、交通事件、交通違法、交通氣象等各類交通安全信息，對(duì)大型橋梁、長(zhǎng)大隧道、大型互通立交、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、事故多發(fā)路段、小氣候路段、長(zhǎng)下坡路段、曲率半徑小的彎道路段、視線不良路段等重點(diǎn)或危險(xiǎn)路段應(yīng)實(shí)現(xiàn)全天候、無盲區(qū)監(jiān)測(cè)。

（二）突發(fā)交通事件識(shí)別準(zhǔn)確

交通事故、交通擁堵、惡劣氣象等各類交通事件是影響道路交通安全的不確定因素。快速發(fā)現(xiàn)交通事故可以將交通事故造成的損失降到最低；智能感知交通擁堵，可以將交通擁堵匯聚的車流提前分流；準(zhǔn)確預(yù)測(cè)惡劣氣象，可以將惡劣氣象產(chǎn)生的安全隱患事件超前應(yīng)對(duì)。

（三）交通違法行為查處有力

超速、隨意變道、倒車、違停、不按規(guī)定車道行駛、占用應(yīng)急車道是高速公路上頻發(fā)的重點(diǎn)交通違法行為，對(duì)其及時(shí)取締是有效預(yù)防和減少高速公路交通事故的重要措施。建立重點(diǎn)交通違法行為自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警、智能取證、及時(shí)攔截的高效平臺(tái)將全面提升高速公路信息化執(zhí)法水平。

（四）交通應(yīng)急協(xié)作及時(shí)響應(yīng)

改變高速公路單兵作戰(zhàn)模式，理順交通管理治理體系，建立應(yīng)急聯(lián)動(dòng)和區(qū)域協(xié)同三級(jí)指揮調(diào)度體系，對(duì)重大突發(fā)事件、極端惡劣天氣、重點(diǎn)違法行為，按照應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行響應(yīng)、警情通報(bào)、警力調(diào)度、聯(lián)動(dòng)處置，實(shí)現(xiàn)全路一盤棋。

（五）交通信息服務(wù)規(guī)范全面

通過路面誘導(dǎo)屏、廣播等多種手段，及時(shí)發(fā)布交通事故、交通擁堵、突發(fā)事件、惡劣氣象等嚴(yán)重影響道路通行的情況，特別是在重點(diǎn)路段科學(xué)布設(shè)路面通行速度、車輛旅行時(shí)間、重點(diǎn)違法行為等可視化告知設(shè)備，調(diào)節(jié)進(jìn)出主道的流量，引導(dǎo)車輛安全通行。

（六）態(tài)勢(shì)研判預(yù)警準(zhǔn)確及時(shí)

匯聚路網(wǎng)實(shí)時(shí)交通路況、交通流量、異常車速信息、氣象信息等各類動(dòng)態(tài)信息，結(jié)合道路基礎(chǔ)信息、警力裝備信息、修路占道信息、重點(diǎn)車輛及駕駛?cè)诵畔⒌褥o態(tài)交通管理信息，智能化研判高速公路交通事故隱患和路網(wǎng)交通安全態(tài)勢(shì)，可視化預(yù)警重點(diǎn)路段和重要交通節(jié)點(diǎn)的交通流量、通行車速、交通事故、交通違法、通行環(huán)境等特征。

（七）信息集成應(yīng)用安全暢通

匯聚前端路面各類監(jiān)控資源，集成中心機(jī)房各類應(yīng)用系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)公安交通各類基礎(chǔ)信息，建立高速公路交通安全信息化平臺(tái)，為路面及路網(wǎng)相關(guān)部門的分類應(yīng)用提供鮮活、準(zhǔn)確、實(shí)用的交通安全信息，不斷挖掘及擴(kuò)展交通安全信息的應(yīng)用空間和潛能。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

“對(duì)通行車輛實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、全程監(jiān)控；對(duì)重點(diǎn)違法自動(dòng)抓拍、有效攔截；對(duì)交通事故及時(shí)發(fā)現(xiàn)定位、及時(shí)出警到位；對(duì)惡劣天氣即時(shí)提示、快速應(yīng)對(duì)”，是高速公路交通安全防控體系建設(shè)重點(diǎn)所在。“路面勤務(wù)更科學(xué)、指揮更高效、反應(yīng)更迅速、糾違更及時(shí)、服務(wù)更到位、監(jiān)督更有效”要求有大量交通監(jiān)控設(shè)備及復(fù)雜的應(yīng)用軟件系統(tǒng)作支撐，綜合考慮我國(guó)高速公路交通安全現(xiàn)狀，高速公路交通安全防控體系應(yīng)包含的主要應(yīng)用系統(tǒng)如下：

（一）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在高速公路和國(guó)省干道的大型橋梁、長(zhǎng)大隧道、大型互通立交、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、事故多發(fā)路段、小氣候路段、長(zhǎng)下坡路段、曲率半徑過小的彎道路段等重要點(diǎn)段布設(shè)視頻攝像機(jī)，形成標(biāo)清和高清視頻攝像機(jī)布局合理、定變焦和云臺(tái)相結(jié)合的視頻監(jiān)控體系，對(duì)行駛的機(jī)動(dòng)車及路面交通狀態(tài)實(shí)施全天候圖像監(jiān)測(cè)、視頻錄像，在日常視頻巡邏及機(jī)動(dòng)車動(dòng)態(tài)跟蹤的同時(shí)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)字化、符號(hào)化，解決“只監(jiān)不控”或者“監(jiān)而不用”等問題。

（二）卡口監(jiān)控系統(tǒng)

在高速公路省界、主線、樞紐、收費(fèi)站等重要節(jié)點(diǎn)科學(xué)布設(shè)卡口監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)采集通行機(jī)動(dòng)車特征圖像，及時(shí)識(shí)別車輛圖像特征信息，綜合應(yīng)用通行車輛信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)客運(yùn)車、危化品運(yùn)輸車、旅游客車等重點(diǎn)車輛的布控報(bào)警，交通事故多發(fā)、氣象環(huán)境惡劣等重點(diǎn)路段的區(qū)間測(cè)速，以及通行車輛軌跡分析、涉牌違法碰撞報(bào)警、涉案車輛關(guān)聯(lián)比對(duì)等功能，解決車輛監(jiān)控圖像效果差、上傳不及時(shí)等問題。

（三）交通流量檢測(cè)系統(tǒng)

在高速公路樞紐、互通、主線、收費(fèi)站上重要點(diǎn)段優(yōu)化布設(shè)多目標(biāo)雷達(dá)、視頻檢測(cè)器、磁敏檢測(cè)器等交通流量檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集機(jī)動(dòng)車行駛速度、前后間距、通行流量等交通流數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)分析各路段交通流運(yùn)行參數(shù)，快速發(fā)現(xiàn)交通擁堵事件，可視化展示路面交通運(yùn)行態(tài)勢(shì)（圖1），為交通信息發(fā)布系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，解決等流量監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確、車流分類不清晰等問題。

（四）交通氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在高速公路團(tuán)霧、結(jié)冰等惡劣天氣多發(fā)路段設(shè)置交通氣象信息監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集路面及周邊溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、能見度等數(shù)據(jù)，形成立體化的惡劣氣象監(jiān)測(cè)、評(píng)估及預(yù)警體系，為路面交通管控提供決策支持，為交通信息發(fā)布系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，解決路面氣候監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警不及時(shí)等問題。

（五）交通違法取證系統(tǒng)

在交通事故多發(fā)、交通安全隱患突出等路段安裝針對(duì)機(jī)動(dòng)車超速、隨意變道、倒車、違停、不按規(guī)定車道行駛、占用應(yīng)急車道行駛等重點(diǎn)交通違法行為的自動(dòng)取證設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分類預(yù)警、快速告知機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藝?yán)重交通違法行為，構(gòu)建人性化取證執(zhí)法體系，保障路面通行安全、有序、暢通，解決取證不全面、執(zhí)法滯后等問題。

（六）交通事件識(shí)別系統(tǒng)

在高速公路入口后、出口前、分流點(diǎn)、危險(xiǎn)點(diǎn)段、服務(wù)區(qū)出入口、違法多發(fā)和交通擁堵路段等點(diǎn)段通過嵌入式視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)或視頻事件檢測(cè)設(shè)備，對(duì)包含路面行駛車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、視場(chǎng)目標(biāo)物等特征的視頻進(jìn)行智能分析處理，識(shí)別道路擁堵、非法停車、逆向行駛、交通事故、拋灑物、違法停車等交通事件，分類存貯各類交通事件視頻流，按照設(shè)定預(yù)案進(jìn)行快速報(bào)警，解決事件定位難、報(bào)警不及時(shí)等問題。

（七）交通信息發(fā)布系統(tǒng)

建立交通信息發(fā)布平臺(tái)，在高速公路橋梁、隧道、急彎、長(zhǎng)下坡等危險(xiǎn)路段，事故多發(fā)路段，團(tuán)霧多發(fā)路段，分流點(diǎn)，出入口，服務(wù)區(qū)，車流量大等點(diǎn)段安裝可視化交通信息顯示屏，及時(shí)發(fā)布交通管理信息、道路狀態(tài)、交通事故、交通擁堵、交通管控、道路限速、道路施工、交通氣象等服務(wù)信息，引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)诉x擇合適的通行線路、控制適宜的時(shí)間、自覺減少交通違法行為、全面提高交通安全意識(shí)，解決服務(wù)內(nèi)容可視性差、現(xiàn)場(chǎng)告知不及時(shí)等問題。

（八）路段語音廣播系統(tǒng)

在各高速公路主線上設(shè)置語音廣播設(shè)備，建立高速公路統(tǒng)一的路段語音廣播系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在各路段互通區(qū)、服務(wù)區(qū)、長(zhǎng)下坡路段、事故多發(fā)路段、擁堵路段、氣象惡劣路段的語音廣播通告，遠(yuǎn)程消除交通安全隱患，提醒駕駛員注意行車安全等，解決遠(yuǎn)程交互途徑少、指揮不暢通等問題。

（九）交通信息研判系統(tǒng)

建立各類交通信息關(guān)聯(lián)的交通安全態(tài)勢(shì)研判平臺(tái)，強(qiáng)化對(duì)惡劣氣象、交通流狀態(tài)、交通事件、交通違法行為、交通事故、公路行車條件等評(píng)估，及時(shí)生成交通安全態(tài)勢(shì)應(yīng)對(duì)預(yù)案，解決信息不關(guān)聯(lián)、研判不及時(shí)等問題。

（十）交通指揮調(diào)度系統(tǒng)

依托多模通信手段向路面警力發(fā)出處理已發(fā)現(xiàn)或報(bào)警的交通事件，優(yōu)化路面警力配置，建立交通應(yīng)急事件分級(jí)管理預(yù)案庫(kù)，控制交通事件對(duì)路面交通安全影響持續(xù)時(shí)間、輻射范圍等，解決警力調(diào)度不科學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)處置不及時(shí)等問題。

（十一）設(shè)備運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)

建立統(tǒng)一的各類監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)安裝在路面的各類前端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)野外設(shè)備運(yùn)行管理中的問題，保障各類監(jiān)控設(shè)備可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，解決設(shè)備監(jiān)管不到位、維護(hù)不及時(shí)等問題。

三、應(yīng)用設(shè)計(jì)

高速公路交通安全防控體系的應(yīng)用核心是突破系統(tǒng)不聯(lián)、信息孤立等瓶頸，構(gòu)建網(wǎng)上流轉(zhuǎn)、分類存貯、關(guān)聯(lián)應(yīng)用的高速公路交通安全信息化平臺(tái)。該平臺(tái)是路網(wǎng)交通安全長(zhǎng)效監(jiān)管平臺(tái)的重要組成部分，在一套人機(jī)界面、一套接口協(xié)議、一套操作權(quán)限下實(shí)現(xiàn)各類交通安全信息的綜合應(yīng)用，綜合集成視頻監(jiān)控、卡口監(jiān)控、流量檢測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、違法取證、事件識(shí)別、信息發(fā)布、語音廣播、信息研判、指揮調(diào)度、運(yùn)行維護(hù)等各類應(yīng)用系統(tǒng)，與公安地理信息系統(tǒng)、公安交通管理綜合應(yīng)用平臺(tái)等軟件系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，解決軟件操作性差、關(guān)聯(lián)性弱等問題。如圖2所示，目標(biāo)層引出功能層，功能層得到系統(tǒng)層，系統(tǒng)層匯聚出應(yīng)用層，應(yīng)用層派生出一級(jí)、二級(jí)菜單。二級(jí)菜單可以包括路況態(tài)勢(shì)、全程監(jiān)控、違法取證、信息服務(wù)、警情研判、統(tǒng)計(jì)分析、指揮調(diào)度、設(shè)備監(jiān)管、系統(tǒng)維護(hù)等。其中，“路況態(tài)勢(shì)”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“通行流量、重點(diǎn)視頻、運(yùn)行態(tài)勢(shì)”等；“全程監(jiān)控”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“視頻巡邏、車輛跟蹤、視頻監(jiān)視”等；“違法取證”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“區(qū)間測(cè)速、聯(lián)動(dòng)取證、動(dòng)態(tài)拍攝”等；“信息服務(wù)”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“行車誘導(dǎo)、分類預(yù)警、違法告知”等；“警情研判”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“擁堵預(yù)測(cè)、隱患排查、安全評(píng)估”等；“統(tǒng)計(jì)分析”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“車流分析、車輛統(tǒng)計(jì)、事件分析”等；“指揮調(diào)度”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“緝查布控、事件處置、語音交互”等；“設(shè)備監(jiān)管”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“故障報(bào)警、參數(shù)設(shè)置、設(shè)備管理”等；“系統(tǒng)維護(hù)”菜單下布設(shè)二級(jí)菜單“權(quán)限設(shè)置、信息備份、安全管理”等。

四、結(jié)束語

建設(shè)高速公路交通安全防控體系是適應(yīng)中國(guó)快速進(jìn)入汽車社會(huì)、交通流迅猛發(fā)展的客觀需要，也是道路交通治理現(xiàn)代化的現(xiàn)實(shí)選擇，更是破解我們當(dāng)前面臨的警力不足、漏管失控、監(jiān)管不力的有效手段。理清高速公路交通安全防控體系建設(shè)重點(diǎn)，突出高速公路交通安全信息化平臺(tái)功能是擺在我們面前的當(dāng)務(wù)之急，既不是簡(jiǎn)單地堆積各類監(jiān)控設(shè)備，也不是盲目貪大求全、追求先進(jìn)水平。交通運(yùn)行狀態(tài)“看得見”，車輛通行軌跡“摸得透”，重點(diǎn)違法行為“抓得住”，安全隱患事件“消得了”，路面協(xié)作聯(lián)動(dòng)“響應(yīng)快”，交通信息應(yīng)用“服務(wù)優(yōu)”，這就是高速公路交通安全防控體系建設(shè)目標(biāo)，集約、共享、實(shí)用、解決問題就好。

[1] 張為秀,李賢達(dá).基于交通視頻符號(hào)化的智能高清視覺電子警察系統(tǒng)及其應(yīng)用.警察技術(shù),2014(01).

[2] Jiang liangwei. Construct Humanized off-site Enforcement System for Road Traffic Management．Procedia - Social and Behavioral Sciences 96 (2013) 1378-1382.

[3] 姜良維.我國(guó)主干公路網(wǎng)交通安全長(zhǎng)效監(jiān)管平臺(tái)建設(shè). 中國(guó)交通信息化,2012(04).

[4] 公安部交通管理局.公路交通安全防控體系建設(shè)方案征求意見稿.2014(03).

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：2014BAG01B03）