公路交通管理參數的精準測量技術與相關標準研究

文/曾渭賢 湯 灝 張 倬

交通管理參數測量作為一種重要的管理手段，在公路交通管理中具有廣泛的應用前景。

一、交通管理參數測量現狀

交通管理參數測量可以對公路上的交通流量、車速和擁堵情況等關鍵指標進行分析，幫助交通管理者及時掌握公路的狀況，并做出相應的管理決策（如交通流量測量可以幫助監測交通擁堵情況）。當車流量超過道路通行能力時，交通擁堵可能發生。通過實時監測，交通管理部門可及時采取措施，如調整信號燈時長、引導交通繞行等，以緩解交通擁堵。同時，交通管理參數測量也可以幫助交通管理部門優化公路建設與維護，提高公路的使用效率和經濟效益。

本文將深入探討公路交通管理中常見的交通管理參數測量方法，分析現有標準的現狀，并對未來交通管理參數測量的發展進行展望，以期為公路交通管理的科學決策和規劃提供有益的參考和支持。

二、公路交通管理參數的常見測量方法現狀與問題分析

公路交通管理的數據采集是交通管理參數測量中的重要組成部分。數據采集的準確性和全面性直接影響著后續的數據分析和決策制定。因此，選擇合適的數據采集方式對于公路交通管理來說至關重要。

1. 測速系統（儀）

定點測速觀測法是一種傳統的數據采集方法，主要用于車輛速度監測。該方法使用測速儀（雷達測速儀或地感線圈測速系統）對經過的車輛速度進行實時監控。由于具有高精度和可靠性，該方法在公路交通管理中被廣泛采用。測速儀（公路速度監測系統）的強制檢定依據《固定式機動車雷達測速儀》（JJG527-2015）、《移動式機動車雷達測速儀》（JJG528-2015）和《機動車地感線圈測速系統檢定規程》（JJG1122-2015）等行業標準。這些標準對測速最大允許誤差有明確的要求，并規定檢定周期為一年。

這些雷達測速儀和地感線圈測速系統主要用于測量車輛通過某一個固定點的瞬時速度，但不能直接得出一段道路的平均速度。為了監控道路的平均速度，目前交通管理部門已引入區間測速系統。該系統是一種基于時間和距離的速度測量方法。盡管各個省份可能頒布了地方性的檢定規程，但這些規程并不完全統一。例如，針對當前時刻誤差的要求，江西省頒布的JJG（贛）08-2023《機動車區間測速系統檢定規程》對其要求為3 s內，而湖南省頒布的JJG（湘）20-2015《機動車區間測速系統》要求為±1s內。這可能與是否安裝獨立的GPS授時模塊相關。具體來說，若區間測速的起始兩端都安裝獨立的GPS授時模塊，那么時間同步誤差可能會非常小；若區間測速的起始兩端共用一個GPS授時模塊，兩端的抓拍裝置與GPS授時模塊具有一定的距離，遠距離信號傳輸會導致延時，產生一定的時刻誤差，且隨著使用時間的增加，線路的老化延時誤差有可能增大。

區間測速系統有一個缺陷，就是對于最短路徑距離的計量方法還未明確。這可能會導致測量誤差和不公平性。

國際法制計量組織（OIML）發布的《交通速度計》（OIML R 91）已經將區間測速系統對距離計量的要求修改為獲取測速區間理論最短行駛路線距離（最短路徑距離）。然而現階段，我國對于區間測速系統的距離計量依然是在固定車道進車輛車行駛獲得測速區間距離，但這種方法忽略了車輛變道的行駛方式，所得到的距離值通常要比最短路徑距離更長。由于測速區間理論最短路徑距離與實際計量距離存在差異，導致一些未超速行駛的車輛被記錄為超速行駛。因此，現有的區間測速系統計量方法已經給人們的正常出行帶來了不公平性。我國現階段對于區間測速系統的距離計量并未達到OIML R 91的要求，這也是尚未頒布區間測速系統國家檢定規程的重要原因之一。

區間測速系統計量問題的解決，需要有關人員做進一步研究，為該系統標準化做出努力。制定統一的國家檢定規程對于確保該系統的準確性和可靠性至關重要。此外，加強各地區之間的協調合作，促進標準化和技術共享，有助于實現全國范圍內的道路平均速度監控一致性。其中，最關鍵的兩個方面是區間測速系統對GPS授時的要求和距離計量方法是否能達到統一標準。

2. 交通信息采集系統

交通信息采集系統是通過在公路的特定路段安裝多個傳感器（如微波交通流檢測器）進行的。這些檢測器通過向檢測區域內的車輛發射低能微波信號，并獲取車輛反射的微波信號，從而識別道路交通流參數（如車流量、車道占有率等）。其常用的設備是線性調配連續波雷達，它通常被設置在道路門架上或路側。該方法可以幫助交通管理者實時掌握車輛行駛情況，從而做出更及時、準確的決策。目前，涉及的標準《交通信息采集微波交通流檢測器》（GB/T 20609-2023）已實施。

隨著交通流采集產品在交通領域的廣泛應用、微波檢測新技術和新工藝的不斷發展，加上長期的工作實踐經驗總結，交通行業對于檢測需求、交通流檢測功能要求、天線性能、通信接口與規程、電源和存儲容量等方面的要求都發生了變化。為了適應這些交通流參數的發展，規范產品的設計與生產，強化交通流檢測產品的技術水平和產品質量，GB/T 20609-2023較2006版標準增加了車流量、斷面平均車速、分車道車流量、分車道平均車速、分車道時間占有率、分車道平均車頭時距、分車道平均車間時距等方面的規定，并對功能進行了細化。

新功能指標的檢測，不僅需要新的技術手段，檢測器也需要不斷升級。但如何提升檢測器硬件的穩定性以滿足新功能指標的檢測（包括傳感器壽命和信號干擾）、如何更好地保護交通數據的隱私和安全性等問題，都是急需解決的重要問題，有待相關企事業單位進一步研究。

3. 汽車行駛記錄儀

車載觀測法是一種通過在車輛上安裝各種傳感器和記錄設備，對車輛的行駛數據進行采集和記錄的方法。這種方法能夠準確獲取車輛的速度、加速度、轉向和制動等數據，并且可以對駕駛員的行為進行評估和監控。通過這些數據的采集和分析，交通管理者能夠更好地制定交通管理策略和安全政策，以提高交通系統的效率和安全性。相關國家標準有《汽車行駛記錄儀》（GB/T 19056-2021）。

GB/T 19056-2021對車載觀測法中涉及的汽車行駛記錄儀進行了規范，是指導行駛記錄儀設計、制造、檢驗和安裝的產品技術標準，先后經過2012年和2021年兩次修訂。該標準尚未充分涵蓋自動駕駛車輛所需的數據采集要求，對自動駕駛支持不足。隨著自動駕駛技術的發展，行駛記錄儀需要能夠記錄自動駕駛模式下的各種數據，如傳感器輸出、車輛控制命令和環境感知等，傳感器數據可提供有關周圍環境的詳細信息，機動車控制命令記錄了自動駕駛系統在緊急情況下的決策和執行，而環境感知數據有助于系統適應不同的交通情境。自動駕駛系統通過綜合分析這些數據，可以實時檢測潛在障礙物或其他危險情況，并改進系統的感知、決策和控制能力，從而提高交通安全性和系統性能。因此，伴隨著自動駕駛技術的不斷進步，相關行駛記錄儀的標準和技術應當持續更新，以滿足自動駕駛領域的需求，確保其在道路上的可靠性和安全性，以推動其成功應用。

4. 交通應急指揮設備與技術要求

警用指揮車（交通應急指揮車）是為了應對緊急交通事件和應急情況而配備的特種警車。這些車輛通常裝備了各種先進的通信、監控和指揮設備，以便警務人員能夠在交通事故、道路封鎖和交通擁堵等情況下迅速采取行動、協調交通和維護道路安全。《警用指揮車（交通應急指揮）設備技術要求》（GA/T 1462-2018）是我國公安部發布的標準，主要針對警用指揮車的設備和技術要求進行規范。

GA/T 1462-2018包括了警車上各種應急指揮設備，例如通信設備、信息采集和傳輸設備、指揮調度系統等。該標準旨在確保警用指揮車在應急情況下能夠高效、準確地開展指揮和協調工作，內容涵蓋了車載通信設備、監控設備和電源系統等多個方面的技術要求，以確保車輛在緊急情況下能夠發揮最佳作用。

但隨著智能交通和信息技術的快速發展，涉及車聯網、自動駕駛等新興技術的警用指揮車設備需要更多的技術指導。本文建議，該標準的更新應包括以下方面：首先，明確要求警用指揮車配備車聯網通信設備，以確保設備之間的互操作性，從而實現實時通信和數據共享；其次，標準內容應包括對自動駕駛輔助系統的規定，以提高應急響應速度和整體安全性；最后，標準更新還應考慮設備在環境友好性能方面的要求，如節能、減排、材料回收等，以滿足現代社會對可持續性的不斷增長的需求。這些更新將有助于警用指揮車適應新興技術和社會需求，以維護道路安全和交通秩序。

三、結 語

公路交通管理的數據采集是交通管理參數測量的重要組成部分。常見的測量方法包括測速儀、交通信息采集系統、汽車行駛記錄儀和警用指揮車。為確保數據采集準確性和全面性，相關監管機構和組織應加強技術研發和實踐應用，推動交通參數測量方法的創新和升級；加強國際合作，借鑒其他國家經驗，推進公路交通管理領域的標準化和規范化；通過持續努力和合作，提升數據支持水平，構建智慧交通和安全出行的現代化交通系統。