談杭州灣跨海大橋智能化交通安全管理

□郭李軍

（浙江省公安廳高速公路交警總隊(duì)寧波支隊(duì)，浙江 寧波 315000）

談杭州灣跨海大橋智能化交通安全管理

□郭李軍

（浙江省公安廳高速公路交警總隊(duì)寧波支隊(duì)，浙江 寧波 315000）

杭州灣跨海大橋具有獨(dú)特的道路通行特點(diǎn)。當(dāng)前大橋交通管理存在的主要問題是尖端科技含量低，監(jiān)控中心人員缺，系統(tǒng)故障檢測(cè)難。大橋交通安全管理要真正運(yùn)用現(xiàn)代高科技手段，在第一步監(jiān)控全覆蓋的改造工作已基本完成的基礎(chǔ)上，第二步迫切需要增加智能監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的智能化水平，以解放人力，強(qiáng)化大橋的安全運(yùn)營管理，提高大橋的安全運(yùn)行效益。

杭州灣跨海大橋；交通安全管理；智能化

杭州灣跨海大橋作為連接杭州、上海、寧波和嘉興的重要運(yùn)輸通道，對(duì)推動(dòng)長(zhǎng)三角地區(qū)的合作交流，完善長(zhǎng)三角區(qū)域公路網(wǎng)布局，促進(jìn)長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。但是，隨著車流量的不斷增加和貨車比重的日益提升，發(fā)生重特大交通事故及道路阻塞的可能性也大大增加。如何應(yīng)對(duì)杭州灣跨海大橋道路上發(fā)生的各種問題，及時(shí)、準(zhǔn)確地排除各種隱患，確保道路安全暢通，是擺在交通管理者面前的首要任務(wù)。因此針對(duì)杭州灣跨海大橋獨(dú)特的道路通行特點(diǎn)，探究新形勢(shì)下道路交通安全管理新模式、新方法，已經(jīng)成為大橋高速交警的工作重點(diǎn)。

一、當(dāng)前影響大橋交通安全的主要因素

杭州灣跨海大橋于2008年5月1日試運(yùn)營通車，全長(zhǎng)36公里，其中橋長(zhǎng)35.7公里，雙向六車道高速公路，設(shè)計(jì)時(shí)速100公里。目前日均流量已經(jīng)達(dá)到3.6萬輛，節(jié)假日流量達(dá)到4.9萬輛。預(yù)計(jì)到2015年，日車流量將達(dá)到8萬輛，2027年達(dá)9.6萬輛，交通運(yùn)輸將十分繁忙。據(jù)筆者調(diào)查，當(dāng)前影響大橋交通安全的主要因素有以下幾方面。

（一）疲勞駕駛現(xiàn)象頻現(xiàn)?？绾４髽蚧境书L(zhǎng)直線，路面平坦，兩側(cè)是灘涂和大海，沒有參照物，更缺乏色彩變化，比一般的高速公路沿途景觀單調(diào)許多，駕駛員容易產(chǎn)生疲勞并引發(fā)事故。大橋開通至今，共發(fā)生道路交通事故1565起，發(fā)生死亡事故7起，其中與疲勞駕駛有關(guān)的2起，占28.6%。隨著車流量的不斷增加，事故基數(shù)的日益擴(kuò)大，疲勞駕駛引發(fā)事故的比重也呈上升趨勢(shì)。

（二）航道坡陡速差明顯。大橋設(shè)南北兩個(gè)航道，其中北航道橋?yàn)橹骺?48米的鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，橋面坡度達(dá)到2.6。南航道橋?yàn)橹骺?18米的A型單塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，橋面坡度達(dá)到2.1。大貨車尤其裝載貨物的重車行駛至航道上坡路段時(shí)，速度驟減，與后方小型車輛形成明顯速差，極易發(fā)生追尾事故。2010年，轄區(qū)共發(fā)生追尾事故249起，其中南北航道的追尾事故77起，占30.92%。在雨雪霧等惡劣天氣，大貨車在上坡路段經(jīng)常因爬坡困難形成滯留路堵情況，嚴(yán)重影響路面的安全暢通。

（三）觀光違?，F(xiàn)象多發(fā)。作為世界第一長(zhǎng)跨海大橋，雄偉壯觀，聞名遐邇，旅游參觀的人比一般道路要多，特別是節(jié)假日期間，交通流以小型客車為主，旅游觀光的司乘人員超過平時(shí)一倍多，部分車輛在大橋上的行駛速度明顯減慢，更有一些缺乏安全意識(shí)的司乘人員將車停在應(yīng)急車道內(nèi)下車觀光拍照，給交通安全帶來隱患。大橋開通初期一周，違停觀光車輛達(dá)到600輛，這在其他路段很難碰到。

（四）貨車比重日益提升。2008年10月11日之前，大橋禁止貨車通行，橋面車型單一，流量相對(duì)較小，管理難度較低，允許貨車通行近三年來，貨車比例日益提升，?；奋?、集裝箱車包括各種超限超載的大型貨車明顯增多，由此引發(fā)的超低速、疲勞駕駛、違停、不按規(guī)定車道行駛等違法行為不斷增加，發(fā)生道路交通事故的概率也在增加。貨車開通至今，與大貨車有關(guān)的事故占總事故數(shù)的40.3%。

二、當(dāng)前大橋交通安全管理存在的主要問題

大橋監(jiān)控中心利用監(jiān)控設(shè)施進(jìn)行交通的日夜監(jiān)控，以白天20分鐘一次，晚上25分鐘一次的方式進(jìn)行電子巡邏，確保路面異常事與物的及時(shí)排查和清理。但是電子巡邏平均每次所需時(shí)間為20分鐘（現(xiàn)通過優(yōu)化設(shè)備縮短為12分鐘）左右，這就造成監(jiān)控員在上班時(shí)間內(nèi)幾乎不停地做同一件事，雖然通過電子巡查的事件發(fā)現(xiàn)率為60.2%，占所有發(fā)現(xiàn)事件的一半以上，但這都是以人力的不間斷工作來達(dá)到的，利用高科技設(shè)備進(jìn)行智能化監(jiān)控管理目前還沒有實(shí)現(xiàn)，在一定程度上，高強(qiáng)度的電子巡邏反而加大了監(jiān)控管理的壓力和負(fù)擔(dān)。杭州灣跨海大橋是舉世矚目的橋梁，其品牌形象應(yīng)不僅僅體現(xiàn)在它的建設(shè)水平是國際一流，還應(yīng)該體現(xiàn)在它的安全管理水平也是一流的。目前大橋的監(jiān)控系統(tǒng)離智能化、數(shù)字化管理差距還較大。

（一）尖端科技含量低。大橋總長(zhǎng)36公里，雙向72公里，雖然每隔250米就有一個(gè)攝像頭，且可以355度旋轉(zhuǎn)，確保整個(gè)橋面沒有盲點(diǎn)，但能夠發(fā)揮高效監(jiān)管作用的事件報(bào)警器只覆蓋了橋面雙向7公里路段，真正用于安全管理的尖端科技含量不夠。

（二）監(jiān)控中心人員缺。大橋監(jiān)控中心共配備業(yè)主工作人員3人，交警協(xié)勤人員1人，合計(jì)4人。監(jiān)控中心共有監(jiān)控顯示屏148個(gè)，因?yàn)槭录?bào)警器覆蓋面小，路面上絕大部分的安全隱患需要工作人員通過24小時(shí)觀察監(jiān)控顯示屏來發(fā)現(xiàn)，監(jiān)控中心真正用來查看顯示屏的只有1名工作人員，一雙眼睛負(fù)責(zé)148個(gè)顯示屏，顯然無暇顧及，很多隱患無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

（三）系統(tǒng)故障檢測(cè)難。大橋原先設(shè)計(jì)為每隔500米一個(gè)攝像頭，現(xiàn)變成每隔250米一個(gè)攝像頭。隨著攝像頭數(shù)量的成倍增加，人工檢測(cè)效率也越來越低。在成千上百路攝像機(jī)中，如有幾路圖像發(fā)生問題往往得不到及時(shí)反饋，這時(shí)候如遇事故等相關(guān)情況，往往都是事后取證，給安全管理帶來盲點(diǎn)。

三、大橋交通智能化監(jiān)控平臺(tái)的功能和相關(guān)技術(shù)設(shè)備的調(diào)研

杭州灣大橋高速公路具有線型順暢、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、交通流量大、行車速度快等特點(diǎn)，如何改變傳統(tǒng)人工作業(yè)管理模式，真正運(yùn)用現(xiàn)代高科技手段，是提升管理服務(wù)水平、降低管理成本的當(dāng)務(wù)之急。

自2010年3月進(jìn)行監(jiān)控優(yōu)化改造以來，第一步監(jiān)控全覆蓋的改造工作已于2010年底基本完成，監(jiān)控?cái)z像機(jī)從原有的189路增加到419路，通過今年3個(gè)月的試運(yùn)行，設(shè)備基本穩(wěn)定、使用良好。由于外場(chǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的增多，第二步迫切需要增加智能監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的智能化水平，以解放人力，強(qiáng)化大橋的安全運(yùn)營管理，提高大橋的安全運(yùn)行效益。

（一）準(zhǔn)確定位智能監(jiān)控平臺(tái)功能。適用于大橋的智能監(jiān)控平臺(tái)，要有對(duì)車輛違規(guī)事件的檢測(cè)，如違法停車、行人、灑落物、緩慢行駛、車輛逆行、車輛倒車等等，能及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)報(bào)警，提醒信息中心人員及時(shí)處理相關(guān)事件，并且要有一定的事件圖片或取證工具。這樣既能夠節(jié)省信息中心人員的投入，也可節(jié)省道路巡查人員的投入。智能監(jiān)控平臺(tái)功能應(yīng)包括以下內(nèi)容。

1.實(shí)現(xiàn)全橋監(jiān)控覆蓋范圍內(nèi)交通異常事件的智能檢測(cè)報(bào)警。

（1）全畫面事件自動(dòng)檢測(cè)。

（2）采用聲音及圖像自動(dòng)報(bào)警。

（3）自動(dòng)記錄事件事故發(fā)生之前和之后的圖像，提供查詢依據(jù)。

（4）系統(tǒng)具有自診斷和報(bào)警功能。

（5）分類定義事件。

2.對(duì)全橋過往車輛的信息采集及分析。通過對(duì)雙向過往大橋的車輛進(jìn)行車牌、車型等信息采集來分析車流量的車輛構(gòu)成并為特殊事件的調(diào)查提供數(shù)據(jù)。

大橋作為重要的交通渠道，車輛追蹤有重要意義，通過車牌采集，建立車輛信息數(shù)據(jù)庫，可輔助完成黑名單車輛自動(dòng)報(bào)警、交通事故及碰撞逃逸車輛追蹤等工作。

3.系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)預(yù)警。通過交通監(jiān)控情報(bào)板控制與事件檢測(cè)、車輛信息采集等系統(tǒng)的集成，自動(dòng)預(yù)警內(nèi)容反映到監(jiān)控中心大屏幕上，由監(jiān)控員及時(shí)作出處置，并在橋面顯示屏上對(duì)過往司乘人員提供異常事件后的信息自動(dòng)預(yù)警。

（二）智能檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備的調(diào)研和分析。智能監(jiān)控平臺(tái)最大的投入在于智能事件檢測(cè)技術(shù)。筆者針對(duì)智能檢測(cè)的一些技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了調(diào)研，現(xiàn)分析如下。

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案。物聯(lián)網(wǎng)，又稱傳感網(wǎng)，是近年來國內(nèi)監(jiān)控領(lǐng)域較為新興的一種安全監(jiān)控解決方案，其核心技術(shù)早在2000年就開始研究，但2010年才投入運(yùn)用領(lǐng)域。它是通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。當(dāng)前最著名的應(yīng)用是在上海浦東機(jī)場(chǎng)以及上海世博會(huì)的監(jiān)控中。如果要使用此類技術(shù)來解決問題，則存在以下難點(diǎn)：首先在外場(chǎng)要布設(shè)大量的感知設(shè)備，如傳感器、紅外感應(yīng)器等；其次要針對(duì)路面交通監(jiān)控對(duì)檢測(cè)軟件進(jìn)行特殊的改造；三是該技術(shù)的投入費(fèi)用較高，以上海浦東機(jī)場(chǎng)為例，其完成機(jī)場(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)投入就達(dá)到5000萬元。

2.微波檢測(cè)技術(shù)解決方案。微波檢測(cè)技術(shù)是用工作在微波頻段的雷達(dá)探測(cè)器向物體發(fā)射調(diào)頻微波，當(dāng)波束被物體阻擋而反射回來時(shí)，反射波通過多普勒效應(yīng)使頻率發(fā)生偏移，根據(jù)這種頻率的偏移可檢測(cè)出有物體通過，經(jīng)過接收、處理、鑒頻放大后輸出一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，從而達(dá)到對(duì)道路交通事件進(jìn)行檢測(cè)的目的。該技術(shù)較大的缺陷就是在惡劣天氣下檢測(cè)誤差較大，并且由于是定向發(fā)射，因此一個(gè)設(shè)備其檢測(cè)的區(qū)域僅僅局限在一個(gè)斷面上，檢測(cè)范圍過小，如果要完成智能事件檢測(cè)達(dá)到全橋覆蓋，其投入相當(dāng)巨大，但是作為車輛信息采集的觸發(fā)設(shè)備，雷達(dá)檢測(cè)卻是一個(gè)很好的選擇。

3.視頻事件檢測(cè)技術(shù)解決方案。當(dāng)前大橋在用的事件檢測(cè)技術(shù)是視頻檢測(cè)，是法國citilog的產(chǎn)品，其原理是通過對(duì)監(jiān)控畫面的分析來進(jìn)行事件判別和報(bào)警。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該產(chǎn)品在監(jiān)控畫面覆蓋到的情況下，檢測(cè)精度一般達(dá)95%以上，因此如果將此類事件檢測(cè)器在全橋范圍內(nèi)覆蓋，即可達(dá)到預(yù)期的效果。該產(chǎn)品技術(shù)相對(duì)比較成熟，且由于近年技術(shù)的進(jìn)步，在檢測(cè)精度上又有所提高。其缺陷是在惡劣天氣下，特別是造成能見度較低的霧天和大雨天氣，其檢測(cè)精度會(huì)大大降低。另外，在費(fèi)用上，如果要實(shí)現(xiàn)全覆蓋，預(yù)計(jì)費(fèi)用比較高。

4.當(dāng)前在測(cè)的視頻事件檢測(cè)技術(shù)。當(dāng)前有國內(nèi)廠家在大橋進(jìn)行智能視頻分析設(shè)備的試用測(cè)試。該智能視頻分析技術(shù)與在用的citilog產(chǎn)品屬于同一性質(zhì)，都是通過對(duì)前端捕獲的視頻圖像進(jìn)行分析來實(shí)現(xiàn)事件異常報(bào)警等功能。由于此廠家屬寧波企業(yè)，技術(shù)隊(duì)伍在本地，因此設(shè)備技術(shù)更新較快。在一般情況下，其報(bào)警精度與在用的法國citilog基本接近，同時(shí)，在抗惡劣天氣干擾能力上略優(yōu)于現(xiàn)有系統(tǒng)。在費(fèi)用上，其成本只有citilog的二分之一。但由于此廠家在交通領(lǐng)域應(yīng)用案例較少，是否適用還有待進(jìn)一步觀察。

5.針對(duì)車輛信息采集的技術(shù)，目前基本在用的就是車輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)抓拍識(shí)別技術(shù)。在動(dòng)態(tài)檢測(cè)上，雷達(dá)和線圈是常用的兩種方式。同等水平上，線圈的檢測(cè)精度要高于雷達(dá)，一般的線圈檢測(cè)精度在98%以上，雷達(dá)在95%以上，且線圈的抗惡劣天氣干擾能力遠(yuǎn)大于雷達(dá)。但在安裝上，雷達(dá)安裝比線圈安裝簡(jiǎn)便，線圈需要開挖路面進(jìn)行鋪設(shè)，而雷達(dá)只需在龍門架或中央護(hù)欄上安裝即可，維護(hù)也相對(duì)方便。

綜合以上幾種解決方案，從解決智能檢測(cè)報(bào)警的技術(shù)上分析，視頻檢測(cè)技術(shù)相對(duì)比較適用，也比較成熟。從智能檢測(cè)產(chǎn)品選擇的角度上看，國內(nèi)產(chǎn)品有著價(jià)格低、技術(shù)更新快、維護(hù)方便的特點(diǎn)，而國外知名品牌有著綜合性能穩(wěn)定、經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)勢(shì)，如何選擇還需要進(jìn)一步對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)品領(lǐng)域進(jìn)行更為深入的調(diào)研、分析。從車輛識(shí)別技術(shù)的選擇上看，國內(nèi)廠家種類繁多，但總體識(shí)別準(zhǔn)確率無較大差距。車輛檢測(cè)識(shí)別其實(shí)是一個(gè)綜合系統(tǒng)，還涉及攝像機(jī)、通信設(shè)備、布線施工等問題，因此要達(dá)到較高準(zhǔn)確率，還要看廠家綜合實(shí)力。

D631.5

A

1674-3040（2011）04-0095-03

2011-06-09

郭李軍，浙江省公安廳高速公路交警總隊(duì)寧波支隊(duì)副支隊(duì)長(zhǎng)。

（責(zé)任編輯：常 洵）