高速公路交通安全信息化平臺應(yīng)用設(shè)計*

姜良維 方艾芬 道路交通安全公安部重點實驗室公安部交通管理科學(xué)研究所

高速公路交通安全信息化平臺應(yīng)用設(shè)計*

姜良維 方艾芬 道路交通安全公安部重點實驗室公安部交通管理科學(xué)研究所

建設(shè)高速公路交通安全防控體系是破解當(dāng)前及今后公安交通管理工作瓶頸的有效舉措。全面闡述了高速公路交通安全防控體系的功能設(shè)計及主要應(yīng)用系統(tǒng)，初步理清了高速公路交通安全防控體系建設(shè)重點，重點提出了高速公路交通安全信息化平臺應(yīng)用設(shè)計內(nèi)容，遵守“集約、共享、實用、解決問題”的理念，滿足交通安全實戰(zhàn)監(jiān)管需求。

高速公路 交通安全 防控體系 信息化平臺

截至2013年底，全國機動車保有量為2.5億輛，其中汽車1.37億輛；全國機動車駕駛?cè)?.79億人，其中汽車駕駛?cè)?.19億人；全國公路通車?yán)锍?24萬公里，其中高速公路通車?yán)锍碳s10萬公里。據(jù)預(yù)測，到2020年，我國的汽車將增加到2億輛，駕駛?cè)藢⒃黾拥?億人，高速公路將增加到15萬公里，交通需求量與客觀現(xiàn)實之間的矛盾將更加嚴(yán)峻，構(gòu)建覆蓋全路徑、全時段、全天候的高速公路交通安全防控體系，是應(yīng)對川流不息高流量、壓力劇增高風(fēng)險的必然選擇，更是預(yù)防和減少高速公路交通事故的有效舉措。

一、功能設(shè)計

高速公路交通安全防控體系的主戰(zhàn)場是路面，保障路面行駛機動車的通行安全、有序、快捷是交通管理的根本點和出發(fā)點，提升路面管控的科學(xué)性、針對性和實效性需要從交通安全信息采集、加工、處理、碰撞等途徑入手，不斷深化高速公路交通安全防控體系的功能設(shè)計。

（一）路面運行狀態(tài)監(jiān)測到位

對道路交通狀況進行全天候、多視角監(jiān)測，實時采集路面在途機動車、交通視頻、交通流、交通事件、交通違法、交通氣象等各類交通安全信息，對大型橋梁、長大隧道、大型互通立交、收費站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、事故多發(fā)路段、小氣候路段、長下坡路段、曲率半徑小的彎道路段、視線不良路段等重點或危險路段應(yīng)實現(xiàn)全天候、無盲區(qū)監(jiān)測。

（二）突發(fā)交通事件識別準(zhǔn)確

交通事故、交通擁堵、惡劣氣象等各類交通事件是影響道路交通安全的不確定因素?？焖侔l(fā)現(xiàn)交通事故可以將交通事故造成的損失降到最低；智能感知交通擁堵，可以將交通擁堵匯聚的車流提前分流；準(zhǔn)確預(yù)測惡劣氣象，可以將惡劣氣象產(chǎn)生的安全隱患事件超前應(yīng)對。

（三）交通違法行為查處有力

超速、隨意變道、倒車、違停、不按規(guī)定車道行駛、占用應(yīng)急車道是高速公路上頻發(fā)的重點交通違法行為，對其及時取締是有效預(yù)防和減少高速公路交通事故的重要措施。建立重點交通違法行為自動發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場預(yù)警、智能取證、及時攔截的高效平臺將全面提升高速公路信息化執(zhí)法水平。

（四）交通應(yīng)急協(xié)作及時響應(yīng)

改變高速公路單兵作戰(zhàn)模式，理順交通管理治理體系，建立應(yīng)急聯(lián)動和區(qū)域協(xié)同三級指揮調(diào)度體系，對重大突發(fā)事件、極端惡劣天氣、重點違法行為，按照應(yīng)急預(yù)案進行響應(yīng)、警情通報、警力調(diào)度、聯(lián)動處置，實現(xiàn)全路一盤棋。

（五）交通信息服務(wù)規(guī)范全面

通過路面誘導(dǎo)屏、廣播等多種手段，及時發(fā)布交通事故、交通擁堵、突發(fā)事件、惡劣氣象等嚴(yán)重影響道路通行的情況，特別是在重點路段科學(xué)布設(shè)路面通行速度、車輛旅行時間、重點違法行為等可視化告知設(shè)備，調(diào)節(jié)進出主道的流量，引導(dǎo)車輛安全通行。

（六）態(tài)勢研判預(yù)警準(zhǔn)確及時

匯聚路網(wǎng)實時交通路況、交通流量、異常車速信息、氣象信息等各類動態(tài)信息，結(jié)合道路基礎(chǔ)信息、警力裝備信息、修路占道信息、重點車輛及駕駛?cè)诵畔⒌褥o態(tài)交通管理信息，智能化研判高速公路交通事故隱患和路網(wǎng)交通安全態(tài)勢，可視化預(yù)警重點路段和重要交通節(jié)點的交通流量、通行車速、交通事故、交通違法、通行環(huán)境等特征。

（七）信息集成應(yīng)用安全暢通

匯聚前端路面各類監(jiān)控資源，集成中心機房各類應(yīng)用系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)公安交通各類基礎(chǔ)信息，建立高速公路交通安全信息化平臺，為路面及路網(wǎng)相關(guān)部門的分類應(yīng)用提供鮮活、準(zhǔn)確、實用的交通安全信息，不斷挖掘及擴展交通安全信息的應(yīng)用空間和潛能。

二、系統(tǒng)設(shè)計

“對通行車輛實時監(jiān)測、全程監(jiān)控；對重點違法自動抓拍、有效攔截；對交通事故及時發(fā)現(xiàn)定位、及時出警到位；對惡劣天氣即時提示、快速應(yīng)對”，是高速公路交通安全防控體系建設(shè)重點所在?！奥访媲趧?wù)更科學(xué)、指揮更高效、反應(yīng)更迅速、糾違更及時、服務(wù)更到位、監(jiān)督更有效”要求有大量交通監(jiān)控設(shè)備及復(fù)雜的應(yīng)用軟件系統(tǒng)作支撐，綜合考慮我國高速公路交通安全現(xiàn)狀，高速公路交通安全防控體系應(yīng)包含的主要應(yīng)用系統(tǒng)如下：

（一）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在高速公路和國省干道的大型橋梁、長大隧道、大型互通立交、收費站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、事故多發(fā)路段、小氣候路段、長下坡路段、曲率半徑過小的彎道路段等重要點段布設(shè)視頻攝像機，形成標(biāo)清和高清視頻攝像機布局合理、定變焦和云臺相結(jié)合的視頻監(jiān)控體系，對行駛的機動車及路面交通狀態(tài)實施全天候圖像監(jiān)測、視頻錄像，在日常視頻巡邏及機動車動態(tài)跟蹤的同時實現(xiàn)視頻數(shù)字化、符號化，解決“只監(jiān)不控”或者“監(jiān)而不用”等問題。

（二）卡口監(jiān)控系統(tǒng)

在高速公路省界、主線、樞紐、收費站等重要節(jié)點科學(xué)布設(shè)卡口監(jiān)控設(shè)備，實時采集通行機動車特征圖像，及時識別車輛圖像特征信息，綜合應(yīng)用通行車輛信息，實現(xiàn)對客運車、危化品運輸車、旅游客車等重點車輛的布控報警，交通事故多發(fā)、氣象環(huán)境惡劣等重點路段的區(qū)間測速，以及通行車輛軌跡分析、涉牌違法碰撞報警、涉案車輛關(guān)聯(lián)比對等功能，解決車輛監(jiān)控圖像效果差、上傳不及時等問題。

（三）交通流量檢測系統(tǒng)

在高速公路樞紐、互通、主線、收費站上重要點段優(yōu)化布設(shè)多目標(biāo)雷達(dá)、視頻檢測器、磁敏檢測器等交通流量檢測設(shè)備，實時采集機動車行駛速度、前后間距、通行流量等交通流數(shù)據(jù)，實時分析各路段交通流運行參數(shù)，快速發(fā)現(xiàn)交通擁堵事件，可視化展示路面交通運行態(tài)勢（圖1），為交通信息發(fā)布系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，解決等流量監(jiān)測不準(zhǔn)確、車流分類不清晰等問題。

（四）交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)

在高速公路團霧、結(jié)冰等惡劣天氣多發(fā)路段設(shè)置交通氣象信息監(jiān)測設(shè)備，實時采集路面及周邊溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、能見度等數(shù)據(jù)，形成立體化的惡劣氣象監(jiān)測、評估及預(yù)警體系，為路面交通管控提供決策支持，為交通信息發(fā)布系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，解決路面氣候監(jiān)測不準(zhǔn)確、現(xiàn)場預(yù)警不及時等問題。

（五）交通違法取證系統(tǒng)

在交通事故多發(fā)、交通安全隱患突出等路段安裝針對機動車超速、隨意變道、倒車、違停、不按規(guī)定車道行駛、占用應(yīng)急車道行駛等重點交通違法行為的自動取證設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)、分類預(yù)警、快速告知機動車駕駛?cè)藝?yán)重交通違法行為，構(gòu)建人性化取證執(zhí)法體系，保障路面通行安全、有序、暢通，解決取證不全面、執(zhí)法滯后等問題。

（六）交通事件識別系統(tǒng)

在高速公路入口后、出口前、分流點、危險點段、服務(wù)區(qū)出入口、違法多發(fā)和交通擁堵路段等點段通過嵌入式視頻監(jiān)控攝像機或視頻事件檢測設(shè)備，對包含路面行駛車輛運動狀態(tài)、視場目標(biāo)物等特征的視頻進行智能分析處理，識別道路擁堵、非法停車、逆向行駛、交通事故、拋灑物、違法停車等交通事件，分類存貯各類交通事件視頻流，按照設(shè)定預(yù)案進行快速報警，解決事件定位難、報警不及時等問題。

（七）交通信息發(fā)布系統(tǒng)

建立交通信息發(fā)布平臺，在高速公路橋梁、隧道、急彎、長下坡等危險路段，事故多發(fā)路段，團霧多發(fā)路段，分流點，出入口，服務(wù)區(qū)，車流量大等點段安裝可視化交通信息顯示屏，及時發(fā)布交通管理信息、道路狀態(tài)、交通事故、交通擁堵、交通管控、道路限速、道路施工、交通氣象等服務(wù)信息，引導(dǎo)機動車駕駛?cè)诉x擇合適的通行線路、控制適宜的時間、自覺減少交通違法行為、全面提高交通安全意識，解決服務(wù)內(nèi)容可視性差、現(xiàn)場告知不及時等問題。

（八）路段語音廣播系統(tǒng)

在各高速公路主線上設(shè)置語音廣播設(shè)備，建立高速公路統(tǒng)一的路段語音廣播系統(tǒng)，實現(xiàn)在各路段互通區(qū)、服務(wù)區(qū)、長下坡路段、事故多發(fā)路段、擁堵路段、氣象惡劣路段的語音廣播通告，遠(yuǎn)程消除交通安全隱患，提醒駕駛員注意行車安全等，解決遠(yuǎn)程交互途徑少、指揮不暢通等問題。

（九）交通信息研判系統(tǒng)

建立各類交通信息關(guān)聯(lián)的交通安全態(tài)勢研判平臺，強化對惡劣氣象、交通流狀態(tài)、交通事件、交通違法行為、交通事故、公路行車條件等評估，及時生成交通安全態(tài)勢應(yīng)對預(yù)案，解決信息不關(guān)聯(lián)、研判不及時等問題。

（十）交通指揮調(diào)度系統(tǒng)

依托多模通信手段向路面警力發(fā)出處理已發(fā)現(xiàn)或報警的交通事件，優(yōu)化路面警力配置，建立交通應(yīng)急事件分級管理預(yù)案庫，控制交通事件對路面交通安全影響持續(xù)時間、輻射范圍等，解決警力調(diào)度不科學(xué)、現(xiàn)場處置不及時等問題。

（十一）設(shè)備運行維護系統(tǒng)

建立統(tǒng)一的各類監(jiān)控設(shè)備運行維護系統(tǒng)，加強對安裝在路面的各類前端設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)野外設(shè)備運行管理中的問題，保障各類監(jiān)控設(shè)備可靠、穩(wěn)定運行，解決設(shè)備監(jiān)管不到位、維護不及時等問題。

三、應(yīng)用設(shè)計

高速公路交通安全防控體系的應(yīng)用核心是突破系統(tǒng)不聯(lián)、信息孤立等瓶頸，構(gòu)建網(wǎng)上流轉(zhuǎn)、分類存貯、關(guān)聯(lián)應(yīng)用的高速公路交通安全信息化平臺。該平臺是路網(wǎng)交通安全長效監(jiān)管平臺的重要組成部分，在一套人機界面、一套接口協(xié)議、一套操作權(quán)限下實現(xiàn)各類交通安全信息的綜合應(yīng)用，綜合集成視頻監(jiān)控、卡口監(jiān)控、流量檢測、氣象監(jiān)測、違法取證、事件識別、信息發(fā)布、語音廣播、信息研判、指揮調(diào)度、運行維護等各類應(yīng)用系統(tǒng)，與公安地理信息系統(tǒng)、公安交通管理綜合應(yīng)用平臺等軟件系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，解決軟件操作性差、關(guān)聯(lián)性弱等問題。如圖2所示，目標(biāo)層引出功能層，功能層得到系統(tǒng)層，系統(tǒng)層匯聚出應(yīng)用層，應(yīng)用層派生出一級、二級菜單。二級菜單可以包括路況態(tài)勢、全程監(jiān)控、違法取證、信息服務(wù)、警情研判、統(tǒng)計分析、指揮調(diào)度、設(shè)備監(jiān)管、系統(tǒng)維護等。其中，“路況態(tài)勢”菜單下布設(shè)二級菜單“通行流量、重點視頻、運行態(tài)勢”等；“全程監(jiān)控”菜單下布設(shè)二級菜單“視頻巡邏、車輛跟蹤、視頻監(jiān)視”等；“違法取證”菜單下布設(shè)二級菜單“區(qū)間測速、聯(lián)動取證、動態(tài)拍攝”等；“信息服務(wù)”菜單下布設(shè)二級菜單“行車誘導(dǎo)、分類預(yù)警、違法告知”等；“警情研判”菜單下布設(shè)二級菜單“擁堵預(yù)測、隱患排查、安全評估”等；“統(tǒng)計分析”菜單下布設(shè)二級菜單“車流分析、車輛統(tǒng)計、事件分析”等；“指揮調(diào)度”菜單下布設(shè)二級菜單“緝查布控、事件處置、語音交互”等；“設(shè)備監(jiān)管”菜單下布設(shè)二級菜單“故障報警、參數(shù)設(shè)置、設(shè)備管理”等；“系統(tǒng)維護”菜單下布設(shè)二級菜單“權(quán)限設(shè)置、信息備份、安全管理”等。

四、結(jié)束語

建設(shè)高速公路交通安全防控體系是適應(yīng)中國快速進入汽車社會、交通流迅猛發(fā)展的客觀需要，也是道路交通治理現(xiàn)代化的現(xiàn)實選擇，更是破解我們當(dāng)前面臨的警力不足、漏管失控、監(jiān)管不力的有效手段。理清高速公路交通安全防控體系建設(shè)重點，突出高速公路交通安全信息化平臺功能是擺在我們面前的當(dāng)務(wù)之急，既不是簡單地堆積各類監(jiān)控設(shè)備，也不是盲目貪大求全、追求先進水平。交通運行狀態(tài)“看得見”，車輛通行軌跡“摸得透”，重點違法行為“抓得住”，安全隱患事件“消得了”，路面協(xié)作聯(lián)動“響應(yīng)快”，交通信息應(yīng)用“服務(wù)優(yōu)”，這就是高速公路交通安全防控體系建設(shè)目標(biāo)，集約、共享、實用、解決問題就好。

[1] 張為秀,李賢達(dá).基于交通視頻符號化的智能高清視覺電子警察系統(tǒng)及其應(yīng)用.警察技術(shù),2014(01).

[2] Jiang liangwei. Construct Humanized off-site Enforcement System for Road Traffic Management．Procedia - Social and Behavioral Sciences 96 (2013) 1378-1382.

[3] 姜良維.我國主干公路網(wǎng)交通安全長效監(jiān)管平臺建設(shè). 中國交通信息化,2012(04).

[4] 公安部交通管理局.公路交通安全防控體系建設(shè)方案征求意見稿.2014(03).

“十二五”國家科技支撐計劃項目（編號：2014BAG01B03）