智能交通系統(tǒng)與交通管理
——“2012中美澳智能交通國際研討會”綜述

□李強偉，黃云

（浙江警察學(xué)院，浙江 杭州 310053）

智能交通系統(tǒng)與交通管理
——“2012中美澳智能交通國際研討會”綜述

□李強偉，黃云

（浙江警察學(xué)院，浙江 杭州 310053）

“2012中美澳智能交通國際研討會”交流了相關(guān)國家智能交通最新的研究成果和應(yīng)用情況，與會國內(nèi)外專家學(xué)者就作為智能交通系統(tǒng)核心和靈魂的交通信息、智慧城市與智慧交通的內(nèi)涵、實務(wù)部門在智能交通里的角色與任務(wù)等內(nèi)容進(jìn)行了研討，并對未來智能交通進(jìn)行了展望。

2012中美澳智能交通國際研討會；綜述；智能交通；交通信息；

為進(jìn)一步貫徹國家“十二五”教育中長期發(fā)展規(guī)劃，加大對外開放交流力度，推進(jìn)教育國際化進(jìn)程，提高我國智能交通領(lǐng)域的研究水平，推動交通管理相關(guān)政策制定的科學(xué)化，提升交通管理實務(wù)工作的智能化水平，浙江警察學(xué)院、浙江省公安廳交通管理局于2012年5月27日至28日在杭州舉辦了“2012中美澳智能交通國際研討會”。研討會得到了新聞媒體的廣泛關(guān)注，浙江在線、人民論壇網(wǎng)、杭州網(wǎng)等媒體進(jìn)行了報道，其中杭州網(wǎng)的報道《2012中美澳智能交通國際研討會在杭舉行》得到了中國交通技術(shù)網(wǎng)、中國智能交通網(wǎng)、中國高速網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)在線、中國物聯(lián)產(chǎn)業(yè)網(wǎng)等多家網(wǎng)站轉(zhuǎn)載。

一、研討會基本概況

本次研討會邀請了國內(nèi)外在智能交通和交通管理領(lǐng)域具有較高水平的專家，包括美國馬里蘭大學(xué)土木環(huán)境工程系主任Ali Haghani教授、美國弗吉尼亞理工大學(xué)土木工程系Hesham A.Rakha教授、美國華盛頓哥倫比亞特區(qū)交通部主任工程師陶現(xiàn)定博士、美國馬里蘭州蒙哥馬利郡運輸部官員梁康之先生、澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)交通事故和道路安全研究中心主任Barry Watson教授和Andry Rakotonirainy教授及同濟(jì)大學(xué)交通工程系主任楊曉光教授、清華大學(xué)土木工程系吳建平教授、中國人民公安大學(xué)交通管理工程系主任王軍利教授和浙江省杭州市公安局交警支隊科研所所長周為鋼。這些專家學(xué)者長期為政府部門提供智能交通政策和實施方案的智力支持。此外，來自上海公安高等?？茖W(xué)校、云南警官學(xué)院、山東警察學(xué)院、山東交通學(xué)院、湖北警官學(xué)院、廣東警官學(xué)院、重慶市公安局交通管理局和江蘇省蘇州市公安局交巡警支隊等院校和實務(wù)部門三十多家單位的60余位國內(nèi)專家學(xué)者應(yīng)邀參加本次國際研討會。

本次研討會以“智能改變交通”為主題。會議主要議題包括：智能交通的發(fā)展與政策、交通信息采集與處理技術(shù)、交通控制與指揮系統(tǒng)、出行者信息服務(wù)系統(tǒng)、公共交通系統(tǒng)、智能交通示范工程、交通管理和執(zhí)法等。舉辦此次國際研討會的目的是為國內(nèi)外智能交通及其相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者和管理者提供一個良好的面對面溝通、交流和研討的平臺，以達(dá)到相互學(xué)習(xí)與借鑒，促進(jìn)合作與發(fā)展的目的。通過本次國際研討會，既讓中國交通學(xué)界了解當(dāng)代智能交通領(lǐng)域的前沿及最新研究進(jìn)展，領(lǐng)略國際知名交通學(xué)者和專家的研究成果，又能與國外同行共同分享中國智能交通的研究成果和成功經(jīng)驗。

二、研討主要內(nèi)容

（一）作為智能交通系統(tǒng)核心和靈魂的交通信息。吳建平教授指出，智能交通系統(tǒng)的核心和靈魂是信息。智能交通系統(tǒng)是一個信息流動的過程，包含信息采集、信息傳輸、信息處理和信息應(yīng)用。陶現(xiàn)定博士強調(diào)，交通管理中心不僅是交通的指揮中心而且是交通的數(shù)據(jù)中心，交通信息的采集、融合、處理、分享和傳播是智能交通系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。交通信息涵蓋交通事件（事故）信息、交通流信息、交通控制和操作信息、環(huán)境和天氣信息等。美國華盛頓市通過30個實時車輛計數(shù)站，94個雷達(dá)測速站，142個市區(qū)道路檢測站，15個高速公路檢測站獲取實時的流量、速度和占有率數(shù)據(jù)。另外，美國地域遼闊，各地氣候條件差異很大，天氣對交通的影響也非常顯著，因而美國交通部門非常重視天氣信息。華盛頓市通過國家氣象網(wǎng)和本地的6個天氣監(jiān)測站采集天氣信息，并將相關(guān)的天氣信息通過電子誘導(dǎo)屏、廣播等多種方式及時發(fā)布給公眾，以起到警示和誘導(dǎo)作用。Ali Haghani教授和Hesham A. Rakha教授領(lǐng)導(dǎo)各自的研究小組對信息采集技術(shù)進(jìn)行了大量研究，采用浮動車技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等實現(xiàn)對行程時間信息進(jìn)行采集和預(yù)測。研究小組通過藍(lán)牙接收終端，監(jiān)控藍(lán)牙設(shè)備的運動軌跡，進(jìn)而分析車輛的交通軌跡，通過大量的車輛軌跡海量數(shù)據(jù)分析，描述某一路段或區(qū)域內(nèi)的交通信息，并將這些信息提供給交通部門和公眾，起到出行決策支持和交通誘導(dǎo)作用。

（二）智慧城市與智慧交通的內(nèi)涵。智慧城市是城市發(fā)展的新階段，是指建立在高度發(fā)達(dá)的信息網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)基礎(chǔ)上，以知識、信息、人才為核心資源，城市管理和運行智能化，經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)高度協(xié)調(diào)的現(xiàn)代城市。智慧城市涉及到智能樓宇、智能家居、智慧醫(yī)療、智能交通、城市生命線管理等諸多領(lǐng)域。智慧城市本身就是一個網(wǎng)絡(luò)城市，人與人之間有“互聯(lián)網(wǎng)”，物與物之間有“物聯(lián)網(wǎng)”，車與車之間有“車聯(lián)網(wǎng)”。所謂車聯(lián)網(wǎng)（Mobility Internet）可以這樣定義：車輛上的電子標(biāo)簽通過RFID等識別技術(shù)，實現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用，并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)。所謂車路協(xié)同（Cooperative Vehicle Infrastructure System）是指運用交通工程、無線通信、自動控制等技術(shù)，實現(xiàn)人-車-路之間信息交互，使交通達(dá)到安全、通暢和環(huán)保。

Andry Rakotonirainy教授指出，未來的智能車輛（Intelligent cooperative vehicle）可以通過車-車（Vehicleto Vehicle，簡稱V2V），車-路（Vehicleto Infrastructure，簡稱V2I）之間的信息交換增強感知力，為駕駛員提供更多的決策支持。Barry Watson教授在此基礎(chǔ)上介紹了澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)交通事故和道路安全研究中心自主研發(fā)的先進(jìn)的駕駛模擬器。這種模擬器正是通過各種傳感器收集并分享即時的信息數(shù)據(jù)，讓所有汽車“感應(yīng)”彼此的存在，“感知”周圍環(huán)境，并做出預(yù)先判斷。比如行人突然出現(xiàn)，車輛會自動減速至安全速度或停車。楊曉光教授對車聯(lián)網(wǎng)有一段生動的描述：“汽車就像深海中的魚群一樣自由移動。不需要紅綠燈就可以安全地穿過十字路口；汽車如蝙蝠在接受到局部信息后，迅速地傳遞到范圍更廣的網(wǎng)絡(luò)中，幫助交通系統(tǒng)將車流分配到不同的區(qū)域內(nèi)；汽車甚至還能實現(xiàn)自動駕駛，利用車聯(lián)網(wǎng)提供的實時交通信息分析，自動選擇路況最佳的行駛路線，讓老人、殘疾人也可以單獨坐車出行?！泵绹能嚶?lián)網(wǎng)目標(biāo)是使用先進(jìn)的車-車無線通信技術(shù)減少交通事故中82%的駕駛員損傷。以先進(jìn)的車-路通信技術(shù)，在車車通信的基礎(chǔ)上，再減少12%的事故。

楊曉光教授提出，在未來智慧城市中，要實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)與車路協(xié)同系統(tǒng)，交通要實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、感知與智能化。所謂交通數(shù)字化是指用0和1兩個數(shù)字編碼來表達(dá)和傳輸交通信息等一切信息的一種綜合性技術(shù)，即交通信息和電話、電報、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等各種信息全都變成數(shù)字信號，在同一種綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)中進(jìn)行傳輸，形成城市與交通信息化的基礎(chǔ)，交通地理系統(tǒng)即是最典型的例子。所謂交通網(wǎng)絡(luò)化是指各種通訊工具和傳播媒介通過計算機(jī)聯(lián)結(jié)成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，使得資源共享成為可能。未來交通網(wǎng)絡(luò)將涵蓋互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)范疇。所謂交通信息化是指運用各種高新技術(shù)將各類交通信息從采集、處理到提供服務(wù)加以系統(tǒng)化，共享信息資源，提高管理和服務(wù)水平，為發(fā)展智能交通系統(tǒng)和新產(chǎn)業(yè)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，推動城市進(jìn)步奠定基礎(chǔ)。所謂交通智能化是基于交通數(shù)字化和信息化，將智能技術(shù)應(yīng)用于交通各應(yīng)用系統(tǒng)中，使其具有一定的推理、判斷和決策能力，從而實現(xiàn)交通出行、系統(tǒng)管理與服務(wù)的智能化。

（三）實務(wù)部門在智能交通里的角色與任務(wù)。浙江省杭州市公安局交警支隊科研所是負(fù)責(zé)和協(xié)調(diào)杭州市智能交通建設(shè)和管理的主要部門。周為鋼所長認(rèn)為，對于交警部門而言，城市交通管理的目標(biāo)很明確：確保道路交通安全、維護(hù)道路交通秩序、處罰道路交通違法、保障道路交通通暢，目前，中國很多城市的交警在進(jìn)行交通管理時幾乎都面臨著同樣的問題：交通路網(wǎng)不足，公共交通不完善，機(jī)動車出行需求暴漲而出行者文明交通素質(zhì)參差不齊。

杭州正在打造城市智慧交通全集成管控平臺，包含交通控制、道路監(jiān)控、警務(wù)管理、動態(tài)信息服務(wù)、支撐管理、車輛監(jiān)控和集成管理等7大體系。每一體系對應(yīng)了若干個交通業(yè)務(wù)，如圖1所示。新型管控平臺體現(xiàn)了交通的智能控制、數(shù)據(jù)融合快速決策和多元協(xié)同指揮調(diào)度。

圖1 城市智慧交通全集成管控平臺體系

(浙江省杭州市公安局交警支隊科研所提供)

杭州市公安局交警支隊采用了智能交通理念在實務(wù)管理中進(jìn)行了探索和實踐。時空一體化管理是杭州提出的最新管理思路，先期在文二路、文三路進(jìn)行時空一體化優(yōu)化管理探索。文二路（文二西路紫金港路口至潮王路紹興路口）總長8.8KM，文三路（文三西路紫金港路口至文暉路建國路口）總長8.9KM，是兩條貫穿杭城東西走向的城市主干道。這兩條路都聯(lián)網(wǎng)至SCATS系統(tǒng)。交警部門對文二路、文三路的早晚高峰時段進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查（高峰小時系數(shù)超過0.9即認(rèn)為屬于高峰時間范疇），據(jù)此分析兩條路的各個路口在早晚高峰期間的具體擁堵時段。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了影響交通暢通的一些問題，比如公交車在高峰流量大的時候影響單行線通行，右轉(zhuǎn)車輛受直行車輛干擾，右轉(zhuǎn)道利用率不高，車輛違法變道影響通行秩序等。相應(yīng)地，交警部門進(jìn)行了時空一體化的治理探索。時空一體化總體原則是：信號配時靈活使用、監(jiān)控系統(tǒng)無縫連接、交通誘導(dǎo)實時發(fā)布、非現(xiàn)場查處準(zhǔn)確無誤。在控制策略上實現(xiàn)戰(zhàn)略控制和戰(zhàn)術(shù)控制相結(jié)合；在控制方式上實現(xiàn)自適應(yīng)與線控、面控相結(jié)合；在控制方法上實現(xiàn)常規(guī)控制與特殊優(yōu)先控制相結(jié)合；特別是在配時優(yōu)化上，以不犧牲相交道路相位時間為原則。結(jié)合路網(wǎng)誘導(dǎo)屏，通過計算出路網(wǎng)擁堵狀態(tài)，并將計算結(jié)果存儲至數(shù)據(jù)庫，情報板服務(wù)器定時讀取路網(wǎng)狀態(tài)，實現(xiàn)交通信息與交通使用者信息傳遞。情報板服務(wù)器將路網(wǎng)信息圖劃分為不同的區(qū)域，每個區(qū)域?qū)?yīng)不同的路段，根據(jù)不同的路網(wǎng)狀態(tài)信息，替換路網(wǎng)狀態(tài)圖的不同的區(qū)域，合成或者畫區(qū)域填充，形成最終的發(fā)送路網(wǎng)圖。

三、對智能交通未來發(fā)展趨勢展望

（一）多技術(shù)多部門的融合。智能交通是一個跨學(xué)科跨行業(yè)的涵蓋多元技術(shù)范疇的新興領(lǐng)域，傳統(tǒng)交通管理領(lǐng)域所應(yīng)用的產(chǎn)品多數(shù)屬單一技術(shù)或少數(shù)幾種技術(shù)組合的產(chǎn)品，但在新興的智能交通領(lǐng)域，多技術(shù)融合和交通子系統(tǒng)一體化的趨勢已經(jīng)日趨明顯。對于現(xiàn)在方興未艾的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說，所涉及到的技術(shù)更加多元化，系統(tǒng)化和一體化的要求也更高。各個城市新建和改建的交通指揮中心是這種趨勢的重要反映。交通指揮中心從過去的簡單視頻監(jiān)控和接警中心升級到一個城市（區(qū)域）的交通管理中樞所在，融合了多個交通管理子系統(tǒng)。以杭州為例，交警支隊指揮中心融合了指揮系統(tǒng)信息平臺、實時控制平臺、非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)、智能交通管理應(yīng)用平臺、ITS綜合信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)視屏監(jiān)控系統(tǒng)、重點車輛查控系統(tǒng)等多個系統(tǒng)。但目前的融合還有待于進(jìn)一步深化，子系統(tǒng)之間的信息傳遞與分享等可以做進(jìn)一步提升。同時就指揮中心而言存在管理上的多元性，交通指揮中心多數(shù)為公安交警部門所管理，而像出租車營運、公交營運等交通運輸所涉及到的領(lǐng)域并沒能納入到交通指揮中心這個平臺當(dāng)中。由于管理主體的差異性，交通管理上的多頭在相當(dāng)長一段時間內(nèi)不可能消除，但未來進(jìn)一步的多方協(xié)作卻是大有可為。

（二）交通信息流收集、提煉和傳遞的要求更高。交通管理從本質(zhì)上講也可以說是交通流信息的收集、提煉和傳遞的過程，是一個交通信息流的流動過程。在智能交通體系里對這種信息流動過程也相應(yīng)地有了更高的要求。對交通管理部門而言，獲得精確可靠的交通數(shù)據(jù)和提煉準(zhǔn)確有用的決策支持信息的能力已變得越來越重要。對出行者而言，獲悉實時、預(yù)測和反應(yīng)歷史規(guī)律的道路網(wǎng)絡(luò)交通狀態(tài)信息，也日益成為一種現(xiàn)實的需求。從智能交通領(lǐng)域在世界范圍內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢來看，交通信息的搜集、處理和分析，已日益成為平常交通管理活動的重要組成部分。以車聯(lián)網(wǎng)為例，就是綜合現(xiàn)有的電子信息技術(shù)，將每輛汽車作為一個動態(tài)交通信息源，通過無線通信手段接入到網(wǎng)絡(luò)中，本質(zhì)上是建立了以車為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信息系統(tǒng)，實現(xiàn)車－車、車－路信息的互相交換，進(jìn)而實現(xiàn)對交通流的主動和被動調(diào)配。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，充分獲取道路交通信息并有效地提供給交通管理者和出行者，已經(jīng)被證明能夠大大提高日常出行的可靠性和效率。

在交通信息流動過程中要注重交通信息的共享問題，通過信息共享提升信息利用效益。交通信息要實現(xiàn)在不同交通部門以及不同行政部門的共享，具體而言包括交通事故信息共享、視頻信息共享、實時的電子信息屏信息共享和交通流信息共享等，以實現(xiàn)信息價值的最大化，達(dá)到區(qū)域協(xié)調(diào)管理的目的。智能交通管理系統(tǒng)往往包含若干子系統(tǒng)，在智能交通系統(tǒng)建設(shè)過程中，要注重各交通子系統(tǒng)之間的信息交換和接口，標(biāo)準(zhǔn)化接入和信號的最大共享性是建設(shè)的主要原則之一。

楊曉光教授在研討會上描述了下一代交通信息服務(wù)系統(tǒng)，即一種面向智能移動終端、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)、誘導(dǎo)屏的多元信息主動服務(wù)技術(shù)，它能夠提供實時城市交通路況信息（暢通、擁擠、堵塞）、城市交通預(yù)報信息（擁堵概率）、高速公路信息、交通事故信息、道路施工信息、交通管制信息、停車場位置和車位信息、交警執(zhí)法告知信息以及美食、住宿、旅游、購物、天氣、重要時事等一系列信息等。未來隨著傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、GPS和GIS等技術(shù)的不斷發(fā)展，交通信息將實現(xiàn)信息采集和處理的多樣化和組合化。視頻檢測器、磁性檢測器、光學(xué)檢測器、微波傳感器等多類型多傳感源融合檢測將為實時準(zhǔn)確的交通信息獲取提供有效技術(shù)支撐。隨著數(shù)據(jù)融合技術(shù)、現(xiàn)代人工智能算法、統(tǒng)計分析技術(shù)等被廣泛應(yīng)用于交通信息處理，將更有效地從海量原始交通信息中去除冗余和干擾信息，提高信息使用效度。

未來，結(jié)合智能交通的快速發(fā)展和應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)時代將有更為便捷的方式檢測道路交通通行狀況；云計算時代將有更為迅捷的數(shù)據(jù)處理技術(shù)計算并處理動態(tài)海量交通信息；交通需求爆炸時代將有更為有力的控制手段調(diào)控交通出行方式。

（責(zé)任編輯：潘晶安）

D631.5

A

1674-3040（2012）05-0078-04

2012-09-10

李強偉，浙江警察學(xué)院治安系副教授；黃云，該院國際合作交流中心副主任、副教授。