淺談對北京市公路路網交通信息化建設的認識與實踐

蔡 超 鄭云壯

（中交基礎設施養護集團有限公司，北京100011）

1 建設背景

截至2019 年，北京市公路總里程已超過22250 公里，其中高速公路達到1114.6 公里，一級公路1457.4 公里，二級公路4028.6公里，三級公路3970.1 公里，四級公路11685.0 公里[1]。隨著公路路網的日益復雜及交通量的增長，伴隨而來的是管理壓力逐漸增大，急需提升公路管理部門應對各類突發事件的反應和處置能力。通過對北京市自然地理狀況及公路特征進行分析，主要的突發事件原因包括：崩塌、滑坡、地面塌陷等地質災害事故，降雨積水、霧霾、降雪積雪、結冰、大風橫風等惡劣天氣引起的事故，車輛故障、交通事故、交通流量過大等引起的交通阻斷，以及道路施工養護、重大社會活動等引起道路的交通擁堵或阻斷。

為進一步提高公路路網管理水平和應急保障能力，完善公路應急處置體系建設，根據交通運輸部《全國公路網管理與應急處置平臺建設指導意見》、《安全生產應急管理“十三五”規劃》、《公路網運行監測與服務暫行技術要求》等有關文件精神，北京市交通委員會路政局全面啟動了——北京市公路路網管理與應急處置系統的建設工作，應用信息化手段提升公路路網運行效率和服務水平。該項目被列為交通運輸部國家路網管理與應急處置系統示范工程，為全國省級公路路網管理與應急處置系統的建設積累經驗、提供示范[2]。

該系統是在國家路網管理與應急處置以及北京市交通委信息系統的總體架構之下，構建的北京市與郊區區縣兩級信息系統平臺。系統建設主要包括數據管理平臺、路網管理與應急處置、業務應用、公眾服務、數據采集、系統支撐等六大類共計11 個系統[3]。

2 北京市公路路網交通信息采集與發布系統架構

在路網管理與應急處置系統建設的基礎上，北京市公路路網交通信息采集與發布系統架構應運而生，該系統架構作為路網管理與應急處置系統的底層平臺，主要承擔著前端外場交通信息采集與發布等基礎設施的建設工作，是一切道路、交通、環境數據采集與感知的基礎，是面向公路使用者信息發布的主要手段，其數據的全面、精準決定著上層應急處置系統運行決策的高效性與準確性。路網交通信息采集與發布系統為北京市路網交通信息化建設提供了針對性手段。

路網交通信息采集與發布系統架構主要由交通信息采集設施、信息發布設施、應急處置管理系統平臺等構成，如圖1 所示。信息采集設施主要包括交通量調查設備、視頻監控設備、動態衡器、水位監測設備、車牌抓拍設備、隧道數據采集新系統、治超站數據采集系統等；信息發布設施主要包括可變情報板、基于交通流量的地圖版設備、交通廣播、集群短信等；應急處置管理系統平臺作為路網信息服務、應急救援、資源調度等管理工作的核心協同機構。

圖1 北京市公路網交通信息采集與發布系統架構圖

3 北京市公路路網交通信息采集與發布設施總體建設思路

北京市公路路網交通信息采集與發布設施建設工程的主要內容包括北京市路政局道路路網管理與應急處置中心及市轄10 個公路分局監控中心的信息監控平臺，以及路網交通信息采集與發布設施的建設。具體涵蓋各公路分局所轄路段新增路網交通信息采集與發布設施的具體布設方案、系統構成方案、數據圖像傳輸方案、設備供電方案等內容，同時，所有新增設施需要接入相應的公路分局監控中心平臺，并實現相關信息上傳至北京市道路路網管理與應急處置中心。

整個建設體系可劃分為三級：（1）北京市道路路網管理與應急處置中心。（2）各區公路分局。（3）新增路網交通信息采集與發布設施。

整個系統通過傳輸通道將三級互聯，以實現路網交通信息采集的上傳及信息發布的下達，如圖2 所示。

4 北京市公路路網信息化建設的重點內容

4.1 切實落實智慧交通、“互聯網+”設計理念。根據國務院信息化發展戰略部署、交通運輸部《交通運輸信息化“十三五”發展規劃》、《推進智慧交通發展行動計劃（2017-2020 年）》、《交通運輸部辦公廳關于加快推進新一代國家交通控制網和智慧公路試點的通知》，交通運輸部、發改委《推進“互聯網+”便捷交通促進智能交通發展的實施方案》等文件精神，在路網信息化建設中應切實加強交通基礎設施網絡建設，完善交通設施數據采集，形成全面覆蓋、動態感知、廣泛互聯的交通運行監控體系，為公路工程基礎設施大數據系統建設與應用奠定基礎[4-5]。

圖2 北京市公路路網交通信息采集與發布設施建設體系構成圖

4.2 因地制宜，符合北京市路網外場設施設計標準。北京市公路路網交通信息化建設工程，服務于北京市屬10 個區縣，工作的開展應充分考慮首都城市建設特點和建設要求，及各區縣地區的差異性，切實滿足北京市地方標準、相關文件要求，包括《路網外場設施建設工程初步設計文件編制指導意見》、《道路智能化交通管理設施設置要求》、《圖像信息管理系統技術規范》等[6]。

4.3 加強對載貨運營車輛的管理，保障首都道路運營安全。北京市近年來對載貨汽車交通運營管理采取了一系列措施，由北京市交通委、北京市環保局、北京市公安局交管局聯合發布的《關于對部分載貨汽車采取交通管理措施降低污染物排放的通告》已于2017 年9 月正式實施。各項措施旨在控制超載超限運輸，降低道路環境污染，改善空氣質量，提升通行能力，確保交通運行安全。

4.4 落實安全文明施工，重視工程環保要求。城區建設項目特點是道路等級高，交通流量大，車流人流混雜，應結合實際情況對安全文明施工提出更高要求。工程實施應落實《北京市公路工程平安工地標準》，做好施工交通導改措施設計，保證工程過程中人員安全，切實提高項目風險管理水平。根據《北京市空氣重污染應急預案（2018 年修訂）》要求，切實采取有效的強制性減排措施，使項目實施全過程達到環保要求。

4.5 強化重點路段設計，保證交通安全。北京市路網交通信息化建設工程覆蓋地域廣，建設條件存在較大差異，路網內存在地質災害路段及橋隧等特殊路段。建設過程中應以此作為設計重點，細化重點路段信息采集與發布設施的配置，優化通信傳輸通道，建立完善準確的路網運行信息的采集系統，以保證重點路段交通運行安全。

5 對路網信息化建設重點內容的保障措施

5.1 體現智慧交通、“互聯網+”交通的設計理念。北京市公路路網交通信息化建設工程作為北京市交通基礎設施建設的重點項目之一，承擔著完善首都交通基礎設施網絡，構件交通信息狀態感知監測體系，后臺交通大數據分析應用的重要任務，設計過程中深化智慧交通設計理念，促進交通與互聯網的智能化發展，提升工程品質，具體體現在以下方面。

根據市交通信息中心路政局統一規劃，完善路網交通信息采集與發布設施建設，優化外場設備布局，提高布設密度，形成覆蓋全面的交通基礎設施網絡。

采用先進的控制技術、網絡技術、傳感技術、數據處理技術，提高外場設備數據采集精確度，提升外場設備運行穩定性。

根據城市交通管理需求，積極探索與指揮調度、信號控制、交通執法、車輛管理、信息發布等方面的融合，形成一體化城市智能交通管理系統。

完善北京市道路路網管理與應急處置中心的建設，優化城市交通運行監測與應急指揮系統。

充分利用現階段的數據資源，挖掘公眾出行、交通運行、安全事故等特征規律，初步形成決策管理支持體系，為交通規劃、工程建設、運行管理、政策制定等提供支持[7]。

與第三方互聯網企業數據信息進行融合，形成綜合交通出行服務信息平臺，優化出行服務體驗。建立與交通信息服務企業合作，提供定制化信息服務[8]。

5.2 加強入京貨車管理，保障道路運營安全。北京市公路路網交通信息化建設工程實施過程中，積極配合市行政區域內載貨車輛交通管理措施，有效保障道路運營安全，具體體現在以下方面。

在進京市界、檢查站等重要節點，根據執法、數據采集需求，設置相關交通量調查設備、視頻監控設備、車牌智能抓拍識別設備等，可對貨運車輛運行數據進行采集，為車輛管理提供有效手段，維護首都道路運營安全，相關數據可作為有關部門執法依據。

通過各路段設置的可變情報板設備對貨運車輛進行主動引導，提示禁限行規定、車輛排放標準等內容，并結合路段情況發布注意限速、禁止超載、疲勞駕駛等信息，保障車輛監控上路，確保道路交通安全。

5.3 加強重點路段信息采集能力，保障路網服務水平。北京市公路路網交通信息化建設工程作為路網運行信息的有力獲得手段，應著力實現路網信息的全面準確采集，尤其是地質災害及橋隧等重點路段。具體體現在以下方面。

對各個區縣易受氣象、地質災害影響的路段進行梳理，明確重點區域，進行重點專項設計，提供實時監測、信息發布、應急聯動的完整處置方案。

通過對重點路段交通量調查設備采集到的實時數據進行分析，判斷各路段交通運行情況，及時發現事故信息。

通過道路沿線設置的氣象檢測設施，實時獲取相關氣象參數，同時加強與地方氣象臺的信息共享，對有可能發生氣象災害及引發地質災害的路段進行提前預警與防控，將生命財產損失降到最低。

通過道路沿線攝像機實現重點路段的實時監控，第一時間了解道路信息、交通信息、事故信息、天氣狀況等。

為確保汛期、雨季道路安全，在城市內立體式交叉、下凹橋處、高差較大等路段設置水位監測設備，實時監測其水位變化，確保行車安全。

利用可變情報板、地圖版等進行信息發布和交通誘導。加強與高德地圖等第三方機構合作，利用實時交通流量數據進行基于地圖的實時路況發布。

隧道路段信息化建設從監控、通風、照明、消防等各方面加強考慮，并建立起日常監控運營管理與應急救援疏散系統相協調配合的隧道機電系統。

利用可變情報板、交通廣播、集群短信等多層次的信息發布手段及時為道路使用者提供道路信息、氣象信息。

利用長期交通觀測結果、氣象資料和應急指揮中心信息管理系統的平臺建立數據庫，通過軟件分析預測異常情況，及早采取有關措施。

5.4 積極推廣新技術、新設備的應用。北京市公路路網交通信息化建設工程經結合實際情況及技術發展，積極采用新技術、新設備，具體體現在以下方面。

根據交通流量調查需求，選擇識別率高、技術先進的設備。

外場設備采用智能防雷監測系統，實時、有效地監測防雷設施的工作狀態。

對外場新增設備采用智能機箱。智能機箱具備數據采集、集中供電、防雷保護、遠程合閘控制等功能。

6 結論

北京市公路路網交通信息采集與發布系統建設至今，全市縣級以上普通公路共建有公路信息采集與發布設備超過2400 余套，涵蓋了交通量調查類設備、視頻監控設備、車牌識別抓拍設備、水位監測設備、氣象檢測設備、手持視頻設備、車載視頻設備、會車提示設備、可變情報板（地圖版）設備等。

根據近年的使用和統計情況，各種路網外場設備運行總體良好，其中視頻監控設備、可變情報板、氣象觀測站等設備全年月均連通率均在95.0%以上；交通量調查類設備運行更加穩定，數據質量有顯著提升。隨著信息采集與發布設備路網覆蓋率的逐年提升，路網運行監測能力得以不斷提高，路網運行安全得以保障，應對突發事件的處置能力逐步提升，能夠進一步降低公路事故率及事故的影響程度，極大提高公路安全水平，有效保障人民群眾的生命和財產安全，同時也為公路養護、路政管理、應急搶險等工作提供了重要支撐。

北京市公路路網交通信息采集與發布系統建設日益完善，是保障首都交通基礎設施覆蓋的有效手段，全面提升了北京市公路網服務水平，充分發揮公路路網的經濟效益和重要作用。同時，該項目的實施初步實現了全市公路的信息化和智能化管理，使北京市在全國率先實現了對市域范圍內主要國市干線公路的動態信息獲取，具有極高的示范性意義。