城市智能交通管理系統在應對突發交通事故中的運用研究

主洪任

摘要：隨著經濟的發展與人們生活水平的提高、生活方式的改變，城市汽車的數量在近幾年猛增，隨之而來的突發交通事故等因素造成的交通擁堵成了人們不得不面對的問題。本文分析了城市智能交通管理系統中智能交通監控系統、城市交通流誘導系統、電子警察系統、智能公交管理系統和突發事件響應系統的功能與處理突發交通事故時的不足，以協調聯動的思維將系統整合，發揮每個系統應有的功能，并提出建立網絡執法APP，進行交通信號燈分級控制等方法，提升突發交通事故的處理能力和處理速度，希望能對緩解交通壓力帶來一些幫助。

關鍵詞：城市智能交通管理系統;突發交通事故;交通擁堵

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）11-0040-04

1 研究背景

隨著城市化進程的不斷加快，交通擁擠問題與人們日益增長的美好生活需要的矛盾在日益加深，交通擁擠的主要原因是：城市規劃建設問題，交通道路設計不合理，缺乏立體交通;上下班高峰期時，道路中機動車數迅速增長至道路的順暢通行車輛數;行人的素質不夠高，違反交規;突發交通事故的擁堵等。其中，突發交通事故是造成交通擁擠的重要因素但也是眾多因素中較為容易控制、協調和改變的因素。[1-2]

為應對城市交通擁擠問題，從上世紀60年代開始，以美國、德國、日本為代表的經濟相對發達的國家進行了智能交通管理系統的研究，如美國建立的領先世界的車輛智能管理系統，充分利用GPS和GIS技術對城市交通運行實現了智能化、信息化的管理。其主要利用信息傳輸、自動化控制、計算機和傳感器技術，完成從信息獲取、交通控制方案形成、方案發布等一系列流程，使得道路交通管理快捷、高效、準確。[3]

2 研究目的及意義

本文基于城市智能交通管理系統的功能及運用，探索性地提出利用城市智能交通管理系統解決由突發交通事故造成的交通擁堵問題，為健全城市交通管理系統，緩解城市交通壓力維持良好的社會秩序提供參考和建議。

3 研究方法

3.1 文獻研究法

本文以“城市智能交通管理系統”、“突發交通事故”、“交通擁堵”、“協調聯動”“Urban intelligent traffic management system”、“Sudden traffic accident”為組合詞，通過百度學術、google學術進行檢索，同時在CNKI、萬方data、vip進行關鍵詞及主題檢索，將檢索出來的文獻導入入EndnoteX8，先閱讀摘要，判斷文獻是否是與城市智能交通管理系統相關的文獻。再剔除不相關文獻、不完整文獻，篩選出需要的文獻進行詳細閱讀和分析，全面了解城市智能交通管理系統的發展現狀及不足。

3.2 定性研究

通過對城市智能交通管理系統的研究，定性地分析城市智能交通管理系統的優劣，發展及應用前景，再根據實際需要對城市智能交通管理系統進行系統優化。

4 研究過程

4.1 城市智能交通管理系統功能及存在的問題

交通管理系統事關一座城、一片區的交通現狀，其完善與否影響了其道路是否通暢，城市是否有序，市民出行是否方便快捷。它充分利用現在先進的科學技術，實時掌控交通情況并進行反饋，使得人們可以避開擁堵路段。其中包括了智能交通監控系統、城市交通流誘導系統、電子警察系統、智能公交管理系統及突發事件響應系統等5大子系統[4]。

4.2 智能交通監控系統

智能交通監控系統是城市交通的指揮官，包括四大模塊，如圖1。它主要是通過分布在城市各個位置的監控系統，將監控范圍內的圖像實時傳輸到交通指揮中心，由指揮中心的工作人員掌握交通狀況信息，通過采取一定的方式如調整信號時間分配來緩解交通擁堵問題。但人工的協調始終無法避免一些弊端：人工信息掌控的疏漏、交通擁堵嚴重時人工調配不夠科學合理等。此外，監控系統地點分布不均，數量不夠、設備技術參數低使得人工辨識難度增大、監控系統技術標準不一以及整合難度大，突發交通事故難以及時有效被獲知的也都是智能交通監控系統的問題所在。[5]

4.3 城市交通流誘導系統

它綜合考慮人、車、路的情況，當發現道路出現擁堵及異常事件時，通過信息處理，人工判斷后通過信息發布平臺發布給司機及使用者，以便人們實時掌握路面情況，并做出相應的調整。但由于信息發布平臺、發布途徑的限制，司機很難及時獲得道路交通擁堵信息，一般都是根據經驗獲知在什么時間段、什么路上會造成一個多嚴重的擁堵，對于突發交通事件造成交通擁堵、交通管制等更是無從獲知。此外，并不排除司機掌握到交通擁堵信息后主觀并不采用繞道、等待的方法，而是惡意加塞、超車的方式去經過擁堵路段，使得擁堵情況更甚。

4.4 電子警察系統

電子警察系統又被稱為闖紅燈自動記錄系統，它是對機動車行車行為的監測與記錄，用以避免車輛闖紅燈造成交通危險與交通擁堵，由于其智能化與自動化，大大地提高了交通管理的效率。但目前電子警察系統仍存在如下問題：產品設備種類豐富缺乏統一規范，相互之間不兼容，不利于全國電子警察系統的建設;公眾參與程度低，電子警察的設置缺乏與公眾的溝通;相關法律法規有待完善，對于一些交通違法行為的標準，交警部門的行政自由過大;電子警察的維護與檢修還有待提升。[6]此外，紅綠燈路口是電子警察設置較多的地方，同時發生突發交通事故的高發地點，但電子警察缺乏對于此類事件缺乏判斷能力，使得突發交通事故不能及時被獲知和處理，造成交通擁堵。因此電子警察的功能還有待進一步完善。

4.5 智能公交管理系統

公交在緩解城市交通擁堵方面發揮著越來越大的作用，智能公交是將GIS技術、3G/4G通訊技術、GPS/北斗定位技術利用起來，結合其運行方式和特點，公交公司進行準確、高效的車輛排班、調度活動，使得公交車的安排符合道路交通需要，提高客運效率。但就目前來看，現有的公交系統還存在些許不足，如車輛到站的準點率低，車輛調度實施不到位，群眾滿意度較低等問題。

4.6 突發事件響應系統

2018年3月27日，交通運輸部辦公廳發布了《道路運輸突發事件應急預案》，預案指出，要建立反應靈敏，運轉高效的應急管理體系，保障人民的人身財產安全，恢復正常的交通秩序。而突發事件響應系統就是為了在交通事故、交通治安發生混亂之后及時、有效處理，使得交通擁堵現象減輕及解決。但目前突發交通事故一般的處理方法一是靠司機自己協商解決，二是等待交通管理部門的判定解決，而絕大部分的突發交通事故都采取了后者。在這種情況下，單一的相關部門解決問題面臨事故量大、警力不夠，等候時間長等情況，不利于迅速恢復交通秩序。

4.7 城市智能交通系統總構架

城市智能交通系統總構架，如圖5所示，包含了智能交通監控系統、城市交通流誘導系統、電子警察系統、智能公交管理系統、突發事件響應系統五大子系統，能滿足多種交通處理需求。

5 城市智能交通系統在突發交通事故中的運用方案

5.1 智能監控，事故判斷

智能交通監控系統仿佛眼睛一樣在關注著整個城市的交通狀況，雖然交通指揮中心的工作人員能從中看到整個城市很多地段的交通狀況并按需前往實地進行疏導，但人工的判斷缺乏實時性與準確性。智能交通監控系統應該具備突發交通事故的檢測功能，該功能可從以下幾個方面進行：（1）升級監控設備，使得監控設備對于被監測區域的信息獲取能力足夠達到其自動判斷的標準，如同擦亮眼睛、戴上眼鏡一般;（2）增加監控設備，按需設置。尤其在事故多發地、交通路口、人流量大的場所，配備監控，以及時獲知突發交通事故;（3）自動判斷，預警報警。智能交通監控系統自行判斷是否發生突發交通事故，若發生事故且事件持續事件預測較短，則發出預警，若事件持續事件較長，短時間即可能造成嚴重交通擁堵則立馬報警，提醒指揮中心工作人員及時查看，了解信息，做出反應;（4）協同聯動，多方反應。當監控系統判斷有突發交通事故時，多個系統同時反應，力求預防、緩解、迅速解決交通擁堵問題。多個系統的具體反應將在下面繼續展開。

5.2 交通誘導，全面及時

目前，我國的交通誘導方式主要是以下幾個方面：導航系統、網絡、電臺電視及交通誘導顯示屏等。其中，導航系統中人們運用最多的為車載導航系統和手持移動設備導航系統，其可以提供定位、路線設計、路線導航等功能，尤其是在技術不斷發展的今天，在路線設計時，導航系統會綜合考慮道路擁堵情況并進行路線建議，給使用者帶來了極大的便利。對于導航系統，當發生突發交通事故造成擁堵時，一般是由用戶上報，讓其他使用者知曉擁堵原因為交通事故，但使用者只能知曉模糊的通過時間，無法判斷事故大小、事件持續時間等。此時智能交通系統則可將包括事故原因、事故等級、最大排隊長度、最長恢復時間等信息進行判斷后下發，讓使用者對路況信息有全面的了解。這些信息不僅適用于導航系統，也同樣適用于交通誘導顯示屏。

對于交通顯示屏，筆者認為以下方面值得考慮：（1）科學布置，合理分配。在經常擁堵的路段之前設置，數量要滿足交通誘導需求;（2）分屏顯示，信息充分。一般的交通誘導顯示屏只有路線擁堵情況顯示，但缺乏對突發交通事故等原因導致擁堵的更多信息的說明，無法判斷路況變得通暢的時間。

5.3 電子警察，網絡執法

電子警察系統是針對闖紅燈、超速等違規現象進行監測記錄，其系統可實現與智能監控系統相同的功能——突發交通事故的智能判斷與取證。當發生交通事故后，系統自動將事故相關事故及圖片資料上傳到后臺數據庫。對此，筆者在此提出一種交通事故執法APP的建設建議。據統計，在每天發生的交通事故中，有80%以上都是僅造成車輛間損傷及財產損失的輕微事故，但絕大部分車主選擇等待交警前來解決，因而造成交通擁堵。使用交通事故執法APP，司機上報事故發生時間、地點、原因、上傳事故現場照片，該信息與后臺電子警察系統上傳的事故視頻、照片進行匹配，交警可通過用戶上傳信息及電子警察上傳信息進行事故責任人確認，并及時給出處理建議，這樣在短時間內解決交通事故爭端，大大提高事故的執法效率，并且有效避免因突發交通事故所致的交通擁堵。

5.4 交通信號燈分級控流

城市交通信號燈的控制方法目前有三類：定時、感應、自適應。感應控制方法是根據檢測到的車流量信息而隨時改變，自適應控制方法通過測量車流量、延誤時間、排隊長度等因素進行調整。[7]但上述三種方法均缺乏整體性和系統性，為應對突發交通事故所造成的交通擁堵，使用交通信號燈進行智能分級控流：當某處發生交通事故時，智能監控系統判斷最大排隊長度，結合交通事故執法APP判斷事故恢復時間，在匯入事故處的上一級紅綠燈路口進行信號燈時長的自動調整，與此同時，檢測此紅綠燈路口的車流量及擁堵情況，再以此處為原點，調整匯入此處的上一級紅綠燈時間，分級控流，避免因一處紅綠燈時長過長導致衍生擁堵現象。

6 研究結論

本文全面分析了城市智能交通管理系統在緩解城市交通壓力方面的作用以及其在應對交通突發事故時的不足之處，將城市智能交通管理系統進行功能升級和整合，實現突發交通事故從判斷、預警到處理的全過程。但是，如何讓智能交通監控系統以及電子警察系統識別突發交通事故、交通事故的網絡執法都是值得進一步探討的問題。此外，交通信號燈分級控流是在事故發生后避免交通擁堵發生或惡化的有效措施，但是在控流時卻無法避免對其他行駛方向車輛紅綠燈時間的影響，因而，如何科學調配交通信號燈的時間也值得進一步探討。

7 下一步研究計劃

本文以協調聯動的思維統籌城市智能交通管理系統中的子系統，更新子系統的功能，提升其應對突發交通事故的能力。在未來，針對城市智能交通管理系統，或許可以從以下方面發力，提升城市交通管理水平：

（1）針對突發交通事故，智能監控系統除了智能識別智能判斷之外，再添加事故自動處理功能。根據監控的照片，動態錄像，自動判斷主要事故責任人，采取一定方式通知到當事人，加快交通事故的處理速度，提升效率。但如何快速有效地通知到司機，除了廣播，電子顯示屏之外，尋找一個更快速的途徑還有待考慮。

（2）分析突發交通事故發生的主要原因，主要是因為司機車速過快、不愿禮讓、司機開車走神、缺乏安全意識、車輛過多時擁擠嚴重等。針對前四項，城市智能交通管理系統應該以更多的警示、提醒、醒目的圖片等提醒司機，使司機更重視交通情況。

（3）本文主要從應對突發交通事故出發完善城市智能交通管理系統的功能，如果以緩解城市交通壓力，助力城市交通擁擠問題出發，或許可以使城市智能交通管理系統能夠對擁擠實現智能預警，以便交通管理部門及時到達現場進行協調。

參考文獻

[1]鄭秋納.城市交通擁堵治理研究——以廣州市為例[D].云南財經大學，2015.

[2]蘇斌.銀川市交通擁堵成因及治理[D].中央民族大學，2016.

[3]張楠，師子乾.城市智能交通管理系統設計研究[J].科研，2015（22）：226-226.

[4]蘭嵐.城市智能交通管理系統方案研究與設計[D].長安大學，2010.

[5]齊曉杰，王艷奐，蘇清源.公路智能交通監控系統的發展現狀及趨勢[J]. 黑龍江交通科技，2009，32（4）：138-139.

[6]孫曉穎.電子警察執法問題研究[D].蘇州大學，2017.

[7]劉智勇.智能交通控制理論及其應用[M].科學出版社，2003.

Research on the Application of Urban Intelligent traffic Management System in Dealing With Sudden Traffic Accidents

ZHU Hong-ren

（Shandong linyi no. 1 middle school， Linyi Shandong? 276000）

Abstract：With the development of economy， the improvement of people's living standards and the change of life style， the number of urban cars has soared in recent years， and the traffic congestion caused by sudden traffic accidents and other factors has become a problem that people have to face. This paper analyzes the urban intelligent transportation monitoring system in intelligent traffic management system， urban traffic flow guidance system， electronic police system， intelligent public transport management system and the function of the emergency response system and the shortage of handling sudden accidents， to coordinate linkage thought the system integration， the function of each system should have， and proposes the establishment network law enforcement APP， control the traffic lights classification methods， such as sudden traffic accidents increased processing capacity and processing speed， hope to bring some help ease traffic pressure.

Key words：urban intelligent traffic management system; sudden traffic accidents; traffic congestion