用大數據智能交通技術管理復雜多車道道路的新策略

高子初，張 寧

（北京航空航天大學 經濟與管理學院，北京 100083）

用大數據智能交通技術管理復雜多車道道路的新策略

高子初，張 寧

（北京航空航天大學 經濟與管理學院，北京 100083）

研究各種復雜多車道道路上的車輛行駛行為，發現在有多車道的復雜道路上，比如，司機當前車道和臨車道上的前車速度、位移差、前車加速度等參數，都會影響當前車道上車輛的行駛。如果在復雜多車道上應用大數據智能交通管理系統，為司機提供所有其不能同時觀測到的信息，那么，對于緩解復雜雙車道道路擁堵，提高行車安全是十分有幫助的，這也是現代交通管理發展的新趨勢。

復雜多車道道路；智能交通管理系統；大數據；道路擁堵

目前，我國的大數據智能道路交通管理技術剛剛起步，理論原理薄弱，實際大數據交通智能道路管理還處于發展初期，相關技術和手段較為匱乏，人們對其發展的理念和認識還有較大差距。如今，交通管理部門的管理方式比較基礎，并沒有完善的大數據智能交通管理技術，尤其缺乏對保障復雜多車道道路上車輛行駛安全的管理新策略。本文在分析了各種復雜多車道道路上的車輛行駛行為的基礎上，提出了用大數據智能交通技術管理復雜多車道道路的新策略。這也是在社會高速發展的時代下，交通管理發展的新趨勢。

1 傳統交通管理方式面臨嚴峻挑戰

路上的駕駛行為，但是，在這些研究中，缺乏對復雜多車道道路上車輛行駛行為的研究。事實上，行駛在復雜多車道道路上的車輛會受到很多因素的影響，比如臨車道的車速、車輛加速度、相對位移等。而在實際交通路況中，臨車道上車輛的行為往往更容易引起車輛碰撞的交通事故，比如臨車道上的車輛變道。在實際駕駛過程中，司機很難同時觀測清楚復雜多車道上的所有信息，尤其是在三車道或四車道這種復雜多車道上行駛的。因此，本文在下一部分將詳細闡述影響復雜多車道道路上車輛行駛的行為因素，然后在此基礎上提出相應的大數據智能交管新策略。

隨著社會的快速發展，人們的生活節奏加快，交通需求量不斷增長。為了滿足人們不斷增長的出行需求，抑制擁堵，交管部門建造了很多的復雜多車道道路以適應高速增長的現代化交通需求。但是，相應的管理技術并沒有隨之發展起來，所以，傳統交通管理模式與現代化交通發展之間的矛盾日漸突出。

長期以來，交通管理工作主要通過人海戰術、疲勞戰術達到保安全、降事故的目的，其主要特點就是靜態管理、事后預防。隨著交通管理作業面的不斷拓展、人財物的快速流動和信息化水平的不斷提高，依靠傳統的拼體力、拼時間、拼消耗的戰術很難完成現有的工作任務。特別是隨著機動車數量的迅猛增長，城區交通擁堵、停車難問題日益嚴重，交通擁堵情況日益加劇，公路交通事故多發給群眾生命財產安全帶來了嚴重的威脅，交管部門往往連續奮戰，但效果卻不盡人意。因此，發展應用于復雜多車道道路上的現代交通管理技術，提高現代交通管理水平，仍然是各級交通管理部門亟待解決的重要問題。

以前，很多學者在許多方面對單條道路上的車輛行駛情況進行過研究，發現有各種各樣的因素會影響車輛在單條道

2 不同復雜多車道上影響車輛行駛的各種因素

2.1 同質雙車道道路

在同質雙車道道路中的任一條車道上行駛的車輛，除了受到單車道上所有因素的影響之外，還受到臨車道上前車行為的影響。因為2條車道同質，所以，臨車道上前面幾輛車的速度與本車道上跟車的相對速度差和位移差會在很大程度上影響本車道上行駛的車輛。

2.2 含有一條快車道和一條慢車道的復雜雙車道道路

在不同的雙車道中的任意一條車道上行駛，車輛關注本車和臨車道上前車的相對速度是沒有什么太大意義的。因為兩個車道上的車速是不一樣的，即使臨車道上前車加速很多，導致臨車道上前車和本車的速度差增加很大，但當前車道上的跟馳車輛也不見得能大幅提速，也許當前車道上的前車仍以較慢的速度行駛。所以，在這種復雜雙車道上，我們認為，臨車道上前車加速度能在更大程度上影響車輛在每條車道上的行駛行為。慢車道上的車輛比快車道上的車輛受到臨車道上前車加速度的影響更大。當快車道上的車輛在意識到前方出現擁堵或者車禍的時候，會馬上減速來避免撞車。但是，因為快車速度很快，這些車輛不見得能在前方危險地區之前停下來，所以，這些司機往往會不得已變道，希望在臨車道上行駛，以避免與本車道前面危險地帶停靠的車輛發生碰撞，這往往就引起了其與臨車道上后面跟車的碰撞。因此，在這種復雜雙車道道路中，關注臨車道上前車的加速度和臨車道上的位移差等因素，對于確保行車安全是十分關鍵的。

2.3 同質三車道道路

在同質三車道道路上，中間車道上的車輛除了受到單車道上所有因素的影響外，還需要關注兩條邊車道上前車與本車的相對速度差以及位移差等各種復雜的因素。邊車道上行駛的車輛，由于隔著中間車道，司機不能完全看清另一條邊車道上車輛的行駛行為。因此，另一條邊車道上的前車速度與本邊車道上車輛的速度差會在一定程度上影響本邊車道上的車輛行駛，這與中間車道的情況有關系。所以，邊道上的司機也需要關注中間車道上的情況，避免阻隔其視線。

綜上所述，復雜多車道道路上有許多復雜的因素影響每個車道上每輛車的行駛，因此，駕駛員需要同時關注很多的信息來確保行車安全。

3 大數據智能交通技術

3.1 大數據智能交通管理系統

大數據智能交通管理系統可以將先進的信息、控制、計算機技術和交通工程合為一體，加強人、路、車之間的相互連通，將復雜道路、交通管理部門、駕駛員集合在一起，為提高交通系統的總體運輸效率、抑制擁堵和保障行車安全提供智能的基礎和手段。

智能交通管理系統包括交通控制指揮、交通綜合管理、交通協調管理、交通輔助支持等方面的內容，將大數據方法應用于智能交通領域，主要包括交通運行監測與數據采集、交通誘導、擁堵時評價與應對、提高公交服務等。交通誘導過程，是先通過各種技術全面獲取每一時刻的交通運行數據；然后，在交通運行數據庫的支持下評價交通擁堵情況；之后，為司機提供交通誘導方案，面向出行者提供交通信息服務；最后，通過對交通流各項數據的監測，優化調整之前的交通誘導方案。

3.2 管理復雜多車道道路的新策略

現如今，隨著我國經濟的快速發展，人們的交通出行需求增長迅猛。所以，在實際生活中，涌現出了許多復雜多車道道路，以滿足人們在快節奏現代社會生活中日益增長的交通出行需求。但是，在復雜多車道上行駛的司機又很難同時觀測清楚所有的影響行駛安全的因素，包括前后車的速度、臨車道上的車輛加速度、相對位移差等。所以，將基于大數據的智能交通管理技術應用到復雜多車道上，為司機提供所有他們不能同時觀測清楚的參數，這對于緩解復雜車道擁堵，提高行車安全十分重要。在大數據蓬勃發展的時代，構建大數據智能交通管理系統管理復雜多車道道路，是未來交通管理發展的新趨勢。

3.3 大數據智能交通管理系統的優點

大數據智能交通管理方法可以實時觀測交通運行的全部數據，可以從總體上對道路情況進行檢測，便于交管部門掌握整體道路情況。

大數據智能交通管理方法更關注個體的微觀數據，以人或者單輛車為單位進行數據采集，相對于傳統的交通管理方法能更精確地了解每輛車的行駛狀態。

大數據智能交通管理方法可以依據不同的時間空間維度進行處理和監測，比如，可以按照1 h、1 d、5 d等不同的時間段和北京、上海等不同的區域進行交通數據統計，生成不同時間段、不同區域的交通流數據。

智能交通大數據可以讓交通信息更加清晰。交管部門可以將每輛車所需要的信息通過手機平臺、車載裝置、路邊可變信息標志等方式提供給司機。實時的交通數據具有及時性、高精度等優勢。

交通管理部門可以通過觀測到的車輛數據進行實時數據分析，找出各個交通指標的關聯，發現其內在規律，加強道路交通管理決策的實際性和科學性。

交通管理部門可以利用這些觀測到的交通數據信息預測早晚高峰、節假日等重大活動日的擁堵情況，做好交通疏導方案，提高交通治理水平和人們的出行質量。

4 結束語

近年來，隨著我國經濟的快速發展和交通需求的高速增長，復雜多車道道路不斷涌現，道路交通安全管理的壓力不斷加大。本文主要闡述了在不同的復雜多車道道路上影響車輛行駛的各種重要因素，為交管部門提出應用大數據智能交通技術管理復雜道路上車輛行駛安全、抑制擁堵的新策略。這為交管部門在構建和諧社會中更好地發揮職能作用，營造安全、暢通、有序的交通環境提供了有力的智力支持。

［1］余貴珍，王鵬成，吳新開.Linear and nonlinear stability analysis of a car-following model considering velocity difference of two adjacent lanes［D］.北京：北京航空航天大學，2016.

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D631.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.025

2095－6835（2018）01－0025－02

高子初（1984—），女，天津人，博士在讀，研究方向為管理學。張寧（1962—），男，教授，研究方向為管理科學及交通運輸規劃與管理。

〔編輯：白潔〕