武漢市智能交通管理設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)思考

陶 玲，何 丹，蔣 樂，周 俊，車麗彬

（武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北武漢 430023）

0 前言

發(fā)展智能交通系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)智能化交通管理是改善城市交通狀況的有效途徑。隨著智能交通系統(tǒng)在國內(nèi)其他城市的成功應(yīng)用，為緩解武漢市日益擁堵的交通環(huán)境，武漢市不斷加大智能化交通管理設(shè)施投入，擴(kuò)大智能交通管理覆蓋范圍，取得了一定的成果。

近幾年，武漢市進(jìn)入了交通建設(shè)大投入與大發(fā)展的時(shí)期，道路網(wǎng)逐漸形成。

隨著智能交通系統(tǒng)的作用日益凸顯，智能交通管理設(shè)施作為道路交通的重要附屬設(shè)施必不可少，需求越來越大。但是，目前武漢市智能交通管理系統(tǒng)建設(shè)多由職能部門憑經(jīng)驗(yàn)根據(jù)需要進(jìn)行建設(shè)，且由于資金限制，建設(shè)規(guī)模和水平仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他城市。

1 智能交通管理系統(tǒng)的定義

智能交通管理系統(tǒng)（Intelligent Traffic Management System，簡稱ITMS）是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系中，面向道路交通管理部門的實(shí)現(xiàn)道路交通控制、交通管理以及交通決策的系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)道路交通系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、科學(xué)、準(zhǔn)確、高效的管理和控制，維護(hù)交通安全和秩序。ITMS是智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation System，簡稱ITS）的一個(gè)研究領(lǐng)域，是ITS在道路交通管理領(lǐng)域中的應(yīng)用。

2 武漢市智能交通管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

武漢市公安交通管理局建立了功能較為完善的道路交通指揮控制中心，主要包括交通信號(hào)控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察和卡口系統(tǒng)以及交通誘導(dǎo)系統(tǒng)。各系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀如下。

（1）交通信號(hào)控制系統(tǒng)

武漢市交通信號(hào)控制系統(tǒng)主要包含西班牙貸款的漢口中心區(qū)區(qū)域控制系統(tǒng)和世行一期貸款完成的武昌、漢陽和東湖高新3個(gè)區(qū)域控制系統(tǒng)。目前漢口中心區(qū)區(qū)域控制系統(tǒng)正在進(jìn)行改造升級(jí)。武昌、漢陽和東湖高新3個(gè)區(qū)域控制系統(tǒng)也正在建設(shè)當(dāng)中。系統(tǒng)主要由中心控制主機(jī)、區(qū)域控制器、路口設(shè)備三級(jí)構(gòu)成。

（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

目前武漢市已形成1個(gè)指揮中心和6個(gè)分控中心的總體架構(gòu)，已建設(shè)約500個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)位，主要用于道路交通的實(shí)時(shí)監(jiān)控和指揮，并提供實(shí)時(shí)的交通信息，主要分布在城市主干路、重要交叉口。

在干旱和半干旱地區(qū)，免耕播種技術(shù)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，它能夠很好的適應(yīng)春季干旱大風(fēng)等極端氣候條件，對(duì)保持土壤墑情、保障農(nóng)作物健康生長、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增收有著很大幫助。積極推廣該項(xiàng)技術(shù)能夠有效減少農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)節(jié)，減少農(nóng)業(yè)耕地中的機(jī)械碾壓和人為踩踏，對(duì)節(jié)約成本、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益有顯著作用。

（3）電子警察和卡口系統(tǒng)

武漢市已建設(shè)500套高清電警設(shè)備，多為線圈檢測，僅能檢測闖紅燈違法行為。2012年后，開始試行視頻檢測，可對(duì)闖紅燈、不按規(guī)定車道行駛、壓線、逆行等多類違法行為進(jìn)行抓拍。卡口主要分布在進(jìn)出城通道上，目前建設(shè)不超過20處。

（4）交通誘導(dǎo)系統(tǒng)

武漢目前建有交通誘導(dǎo)屏約150塊，系統(tǒng)通過設(shè)置在主要道路的室外LED屏發(fā)布路況信息和交通管制信息。

除世行貸款項(xiàng)目，2012年以前以上各系統(tǒng)均由職能部門根據(jù)需要和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行建設(shè)，由于資金限制，建設(shè)規(guī)模有限。2012年中旬，隨著《城市道路交通設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50688—2011）的正式實(shí)施，部分設(shè)計(jì)單位在道路設(shè)計(jì)時(shí)同步考慮了相關(guān)設(shè)計(jì)，大大緩解了相關(guān)職能部門的壓力，擴(kuò)大了智能交通管理設(shè)施的覆蓋范圍。

3 武漢市智能交通管理系統(tǒng)存在的問題

隨著政府對(duì)智能交通管理的日益重視，武漢市的智能交通管理系統(tǒng)建設(shè)取得了較大進(jìn)展，但還存在諸多問題。

（1）外場設(shè)施覆蓋率較低，未達(dá)到規(guī)范要求。

表1 交通監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)要求

通過對(duì)現(xiàn)狀調(diào)查可以了解，目前武漢市智能交通管理設(shè)施多分布在易發(fā)生交通擁堵、交通事故路段或路口，且覆蓋率較低，與規(guī)范要求還有一定的差距。與此同時(shí)，武漢市進(jìn)入了交通大建設(shè)時(shí)期，根據(jù)武漢市現(xiàn)有建設(shè)體制，智能交通管理設(shè)施建設(shè)速度難以跟上道路建設(shè)的步伐。

（2）缺乏統(tǒng)籌考慮，設(shè)計(jì)和建設(shè)存在局限性。

武漢市智能交通系統(tǒng)建設(shè)起步較晚，尚未形成ITS總體框架，各子系統(tǒng)也缺乏專項(xiàng)規(guī)劃。目前武漢市智能交通管理系統(tǒng)外場設(shè)施建設(shè)多憑職能部門經(jīng)驗(yàn)和需求進(jìn)行建設(shè)，未形成系統(tǒng)。2012年《城市道路交通設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50688—2011）正式實(shí)施后，部分設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)同步考慮了智能交通管理設(shè)施設(shè)計(jì)。由于缺乏上位規(guī)劃指導(dǎo)，設(shè)計(jì)一般僅局限于工程本身，對(duì)傳輸管道和路由設(shè)計(jì)也無明確需求進(jìn)行預(yù)留，難以對(duì)全市智能交通管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，合理設(shè)計(jì)。

（3）部分設(shè)施利用率低，僅實(shí)現(xiàn)基本功能。

經(jīng)過幾輪技術(shù)更新，目前武漢市智能交通管理設(shè)施水平處于國內(nèi)先進(jìn)水平。但通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前部分區(qū)域設(shè)施較全，但利用率卻較低，僅實(shí)現(xiàn)基本功能。如交通信號(hào)控制系統(tǒng)多僅實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)控制，線性控制、區(qū)域協(xié)調(diào)控制功能未應(yīng)用。較多誘導(dǎo)屏處于關(guān)閉狀態(tài)，或僅發(fā)布交通管制、警示信息，較少發(fā)布實(shí)時(shí)交通狀況信息，誘導(dǎo)車流分流。

4 武漢智能交通管理設(shè)施設(shè)計(jì)和建設(shè)的若干建議

隨著智能交通管理設(shè)施的建設(shè)逐漸成片成網(wǎng)，對(duì)智能交通管理的系統(tǒng)性要求也將越來越高。為應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的交通問題，武漢市應(yīng)重視其統(tǒng)籌設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，一方面有計(jì)劃有系統(tǒng)地?cái)U(kuò)大智能交通管理設(shè)施覆蓋率，另一方面逐步提高智能交通管理應(yīng)用水平。

（1）開展智能交通管理系統(tǒng)專項(xiàng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

國內(nèi)ITMS建設(shè)水平程度較高、具有一定代表性的城市有北京、廣州、上海等。北京借助奧運(yùn)會(huì)契機(jī)，在2008年之前開展奧運(yùn)智能交通管理系統(tǒng)規(guī)劃，并建成了包括一個(gè)數(shù)據(jù)資源中心，指揮調(diào)度、業(yè)務(wù)應(yīng)用、信息服務(wù)3個(gè)平臺(tái)，以及交通信號(hào)控制、交通綜合監(jiān)控、交通誘導(dǎo)、應(yīng)急指揮調(diào)度、數(shù)字執(zhí)法管理、綜合信息服務(wù)、快速路交通控制、交通組織優(yōu)化仿真等八大應(yīng)用系統(tǒng)的智能交通管理系統(tǒng)[1]。廣州市于2003年開展智能交通管理指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)以指揮中心的建設(shè)為基礎(chǔ)，以閉路電視監(jiān)控、交通流檢測、交通信號(hào)控制、交通誘導(dǎo)信息發(fā)布、GIS/GPS等技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)廣州市交通的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的控制。設(shè)計(jì)詳細(xì)開展了各子系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)工作，擴(kuò)大了智能化管理覆蓋范圍，提高了科技管理水平。上海借助世博會(huì)契機(jī)，于2002年開展了“上海市智能交通系統(tǒng)應(yīng)用試點(diǎn)示范工程”項(xiàng)目，從系統(tǒng)、技術(shù)、管理和運(yùn)行等多個(gè)方面進(jìn)行了深入研究和全面規(guī)劃，建成了交通信號(hào)控制自適應(yīng)系統(tǒng)、城市道路交通監(jiān)控系統(tǒng)、停車誘導(dǎo)系統(tǒng)、交通違章監(jiān)測系統(tǒng)、應(yīng)急處理與實(shí)時(shí)監(jiān)測等智能交通管理系統(tǒng)[2]。

2009年，武漢市完成《武漢市智能交通系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃研究》，制定了武漢市ITS發(fā)展規(guī)劃，明確了武漢ITS的發(fā)展方向和總體構(gòu)架，針對(duì)道路交通監(jiān)測系統(tǒng)、交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通應(yīng)急管理系統(tǒng)以及交通信息發(fā)布系統(tǒng)分別提出了發(fā)展思路，但僅能為開展智能交通系統(tǒng)建設(shè)提供建設(shè)方向。建議學(xué)習(xí)北京、廣州、上海等城市先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)智能交通管理系統(tǒng)開展專項(xiàng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，制定大系統(tǒng)的總體框架，完善各子系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，梳理各子系統(tǒng)的功能及布局，為后期深化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)依據(jù)。

（2）形成武漢市道路智能交通管理設(shè)施設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。

目前，武漢市未制定道路智能交通管理設(shè)施方面的技術(shù)規(guī)定，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)中無參考規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，交管局在審圖過程中提出的針對(duì)武漢市特點(diǎn)的智能交通設(shè)施設(shè)計(jì)要求在設(shè)計(jì)過程中也不能得到很好落實(shí)。同時(shí)，參與武漢市智能交通管理設(shè)施建設(shè)的設(shè)計(jì)和施工單位由多個(gè)部門組成，不同項(xiàng)目甚至同一項(xiàng)目的不同標(biāo)段都由不同的單位完成，這些單位之間在技術(shù)上協(xié)調(diào)不夠，所遵循的標(biāo)準(zhǔn)尺度不一，造成交通管理設(shè)置在材料、工藝、設(shè)置和安裝上不統(tǒng)一，給交通參與者造成使用上的困難，也給后期的維護(hù)和保養(yǎng)帶來困難。

考慮到以上類似武漢的共性問題，國內(nèi)的北京、上海、廣州、深圳等城市已相繼針對(duì)地方特色形成了道路交通管理設(shè)施設(shè)計(jì)地方標(biāo)準(zhǔn)。北京交通管理設(shè)施地方標(biāo)準(zhǔn)共包含了道路交通標(biāo)志、道路交通標(biāo)線和信號(hào)燈，上海包括交通標(biāo)志、標(biāo)線、隔離設(shè)施及信號(hào)燈，廣州、深圳包括交通標(biāo)志、標(biāo)線、防護(hù)設(shè)施、道路交通監(jiān)控設(shè)施及信號(hào)燈等。

建議遵循已有的國家和行業(yè)規(guī)范，總結(jié)武漢市交通管理設(shè)施建設(shè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)國家規(guī)范的應(yīng)用和實(shí)施進(jìn)行落實(shí)并細(xì)化，提出滿足武漢交通管理需求的道路交通管理設(shè)施設(shè)計(jì)、制作、設(shè)置、安裝技術(shù)指南，指導(dǎo)全市道路交通管理設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)工作，全面提高交通管理設(shè)施建設(shè)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，提高道路整體服務(wù)水平。

（3）實(shí)現(xiàn)道路交通管理設(shè)施的多功能研究與應(yīng)用。

近幾年，武漢市加大了智能交通管理系統(tǒng)的投入，智能交通管理外場設(shè)施覆蓋率及技術(shù)水平均大幅度提高，西門子、PELCO等國際知名品牌大規(guī)模應(yīng)用于武漢智能交通管理市場，但實(shí)際應(yīng)用效果不佳，設(shè)施功能利用率低。建議結(jié)合現(xiàn)有設(shè)施布局情況，通過試點(diǎn)研究以點(diǎn)帶面，逐步實(shí)現(xiàn)各大系統(tǒng)的深層次應(yīng)用。

武漢信號(hào)控制系統(tǒng)雖然能夠根據(jù)交通流量的檢測結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化控制，但其控制效果多具有滯后性，且僅能被動(dòng)地適應(yīng)交通流的變化。為實(shí)現(xiàn)城市交通快速、有效、合理的優(yōu)化控制，緩解擁堵，提高道路系統(tǒng)運(yùn)輸效率，建議以光谷大道、關(guān)山大道、光谷軟件園等信號(hào)路口密集的道路、區(qū)域?yàn)樵圏c(diǎn)，開展綠波帶、區(qū)域控制研究，然后逐步推廣應(yīng)用于車流量大的中心城區(qū)，形成具有武漢特色的交通整體調(diào)控系統(tǒng)。

由于布設(shè)密度較小、缺乏實(shí)時(shí)交通信息來源，武漢市現(xiàn)有的交通誘導(dǎo)屏多發(fā)布宣傳標(biāo)語及交通管制信息，大大降低了交通誘導(dǎo)的使用效果。建議一方面完善交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控、卡口、信號(hào)控制等子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步挖掘和處理，提取出實(shí)時(shí)交通狀況信息，一方面以中心城區(qū)為主逐步擴(kuò)大交通誘導(dǎo)屏布局，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的連續(xù)誘導(dǎo)，提高車輛運(yùn)行效率，減少車輛行車時(shí)間。

（4）跟隨道路和橋梁工程，同步設(shè)計(jì)和建設(shè)智能交通管理設(shè)施。

隨著2012年《城市道路交通設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50688—2011）正式的實(shí)施，部分設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)同步考慮了智能交通管理設(shè)施設(shè)計(jì)，但目前武漢市道路設(shè)計(jì)項(xiàng)目多由投資公司任業(yè)主，由于缺乏對(duì)智能交通管理設(shè)施重要性的認(rèn)識(shí)，多認(rèn)為可建可不建，導(dǎo)致設(shè)計(jì)單位處于尷尬地位。為提高智能交通管理設(shè)施覆蓋率，跟上道路建設(shè)步伐，避免重復(fù)開挖和施工，建議政府部門出臺(tái)正式文件，跟隨道路和橋梁工程同步設(shè)計(jì)和建設(shè)，同步配套智能交通管理設(shè)施。

5 結(jié)語

武漢市智能交通正處于飛速發(fā)展的時(shí)期，政府部門應(yīng)重視統(tǒng)籌規(guī)劃和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)工作，充分發(fā)揮智能交通管理系統(tǒng)的科技管理水平。

[1]張雷元.智能交通管理系統(tǒng)及其現(xiàn)狀[J].交通管理，2010（4）：37-39.

[2]蔡五三.上海面向世博會(huì)的ITS建設(shè)及成效[J].城市交通，2008，6(2)：40-42.