面向?qū)崙?zhàn)的公安交通管理工程專業(yè)實驗室建設(shè)研究

張勇剛，張新海，鄭才城，沈文超

（1.廣東警官學(xué)院 治安系，廣東 廣州510230；2.華南理工大學(xué) 土木與交通學(xué)院，廣東 廣州510640）

一、引言

近年來，公安交通管理工程專業(yè)得到了一定的發(fā)展，多所公安院校該專業(yè)被確立為省級教學(xué)改革試點專業(yè)、特色專業(yè)等。2011年3月8日國務(wù)院學(xué)位委員會和教育部批準(zhǔn)在《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄（2011 年）》（學(xué)位〔2011〕11 號）的法學(xué)和工學(xué)門類下，增列公安學(xué)（0306）和公安技術(shù)（0838）兩個一級學(xué)科，標(biāo)志著公安教育工作進(jìn)入了一個新臺階[1]。學(xué)科是承載高等院校職能的基本單元和重要平臺，是高等院校賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)和核心，新設(shè)公安一級學(xué)科對促進(jìn)公安院校的發(fā)展將產(chǎn)生巨大作用。公安技術(shù)一級學(xué)科下設(shè)交通安全執(zhí)法技術(shù)二級學(xué)科，完善了交通管理學(xué)科。公安交通管理工程專業(yè)也已經(jīng)進(jìn)入了專業(yè)目錄，從此有了本專業(yè)辦學(xué)的依據(jù)。面對新形勢，我們應(yīng)抓住機(jī)遇，在人才培養(yǎng)、教學(xué)實踐、實驗室建設(shè)等環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，努力適應(yīng)公安實戰(zhàn)需要。

交通安全執(zhí)法技術(shù)是以保障交通安全和交通有序為目的，圍繞道路交通安全法的范疇開展的交通事故處理、車輛和駕駛?cè)斯芾硪约爸刃蚬芸?、交通監(jiān)控與指揮、交通事故鑒定等技術(shù)的學(xué)科，它綜合應(yīng)用交通工程學(xué)、物理學(xué)、信息技術(shù)、計算機(jī)、控制工程和管理等學(xué)科的理論、方法和技術(shù)，重點研究道路交通事故現(xiàn)場勘查方法技術(shù)、交通事故現(xiàn)場重建、肇事車輛檢驗和速度鑒定、痕跡物證鑒識、道路交通違法行為的檢測、交通事件的監(jiān)控預(yù)警、信息發(fā)布和處置決策的理論、方法和技術(shù)[2]。交通安全執(zhí)法技術(shù)屬實踐應(yīng)用性較強的學(xué)科，因此，實驗實訓(xùn)教學(xué)和學(xué)生科技創(chuàng)新活動以及實習(xí)實踐環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。交通安全執(zhí)法技術(shù)下設(shè)交通管理工程專業(yè)，鑒于學(xué)科培養(yǎng)要求，我們需要加大實驗教學(xué)，加大實驗比重，優(yōu)化實驗設(shè)計，細(xì)分實驗類型[3]，以學(xué)生為主體培養(yǎng)貼近實戰(zhàn)的合格人才。因此，結(jié)合工科專業(yè)特點，實驗室建設(shè)成為了本專業(yè)人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，同時也是重要環(huán)節(jié)。

二、交通管理工程專業(yè)實驗室建設(shè)目標(biāo)和思路

實驗教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑。實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題和解決實際問題的能力[4]。培養(yǎng)公安實戰(zhàn)應(yīng)用型人才，不僅要求學(xué)生掌握全面的理論知識，更重要的是掌握熟練的實戰(zhàn)技能，實驗室在培養(yǎng)這種技能和能力的過程中將會發(fā)揮很大作用。目前公安院校交通管理工程專業(yè)實驗室建設(shè)缺乏充裕資金的支持，建設(shè)發(fā)展速度較慢[5]，尤其是在之前辦學(xué)方向不明的情況下，實驗室基礎(chǔ)較差、規(guī)模小，難以滿足交通管理工程專業(yè)人才的培養(yǎng)需要。

實驗教學(xué)與實驗室建設(shè)要滿足公安實踐的需要且略高于實戰(zhàn)需要，這樣培養(yǎng)出的畢業(yè)生才可能具有解決新問題和創(chuàng)新的能力。實驗室建設(shè)目標(biāo)應(yīng)是：努力把交通管理工程專業(yè)實驗室建成為貼近公安道路交通管理實務(wù)的實戰(zhàn)主場所、成為道路交通管理研究的標(biāo)準(zhǔn)實驗廠、成為提供一線專業(yè)服務(wù)的主渠道[6]。具體來說，實驗室建設(shè)主要靠公安院校自有資金和中央支持地方資金建設(shè)，同時結(jié)合校局共建、校際合作等增加開放性，把教學(xué)、科研和實戰(zhàn)緊密結(jié)合起來，相互促進(jìn)，發(fā)揮最大作用[7]。

三、交通管理工程專業(yè)實驗室的布設(shè)和配備

（一）交通執(zhí)法設(shè)備與車輛構(gòu)造實驗室

交通執(zhí)法設(shè)備與車輛結(jié)構(gòu)實驗室以交通管理工程專業(yè)基礎(chǔ)實訓(xùn)為主，其設(shè)備包括警用執(zhí)法科技裝備、汽車構(gòu)造、交通安全設(shè)施和交通管理信息系統(tǒng)等。本實驗室的內(nèi)容涵蓋將來學(xué)生走上工作崗位所必備的執(zhí)法常用設(shè)備的使用和車輛基本結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，學(xué)生通過感性認(rèn)知與實驗分析，達(dá)到領(lǐng)會、掌握基本技能的目的。

執(zhí)法科技裝備包括：雷達(dá)測速儀、酒精測試儀、行駛記錄儀、廢氣分析儀等儀器設(shè)備以及警用反光背心、發(fā)（反）光警示標(biāo)志和路障等。汽車構(gòu)造設(shè)備主要是汽車整車模型、汽車原理教學(xué)設(shè)備，汽車變速箱、離合器和汽車驅(qū)動橋等模型演示板，還有摩托車、電動車和自行車等實物。

公安交通管理信息系統(tǒng)實訓(xùn)旨在提高學(xué)生專業(yè)信息軟件的應(yīng)用水平和適應(yīng)公安交通管理實戰(zhàn)的本領(lǐng)，加深學(xué)生對交通管理、科技強警的認(rèn)識。這些系統(tǒng)主要包括：交通管理綜合信息系統(tǒng)、駕駛?cè)藷o紙化考試系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)、交通違法處理信息系統(tǒng)和交通事故處理信息系統(tǒng)。

（二）交通事故仿真實驗室

交通事故處理是交通管理工程專業(yè)的主要業(yè)務(wù)，所以交通事故現(xiàn)場模擬和事故的分析與再現(xiàn)，以及交通安全模擬、事故預(yù)防的研究是本專業(yè)的能力培養(yǎng)要求。本實驗室主要培養(yǎng)學(xué)生分析、解決處理交通事故的能力，培養(yǎng)學(xué)生基本的科研能力，同時給教師科研創(chuàng)造條件并服務(wù)于公安基層。本部分設(shè)備包括：交通事故仿真軟件PC-CRASH、事故現(xiàn)場勘查箱、汽車安全駕駛模擬系統(tǒng)、交通事故現(xiàn)場圖繪制系統(tǒng)及相關(guān)計算機(jī)、照相機(jī)、錄像機(jī)、投影機(jī)等設(shè)備。

1.交通事故仿真軟件PC-CRASH

PC-CRASH軟件，由奧地利史蒂芬博士團(tuán)隊開發(fā)，該軟件可以進(jìn)行道路交通事故分析與再現(xiàn)。該軟件運用碰撞運動力學(xué)、結(jié)合道路交通事故現(xiàn)場勘查的實際情況，輸入相關(guān)參數(shù)，可以模擬仿真事故現(xiàn)場，同時進(jìn)行事故原因分析，并通過仿真觀看事故發(fā)生過程的動畫效果。本系統(tǒng)可以服務(wù)基層實戰(zhàn)，協(xié)助基層分析處理交通事故疑難案例。

2.面向道路交通安全的汽車駕駛模擬器

駕駛模擬系統(tǒng)可以實現(xiàn)道路安全評價，事故分析再現(xiàn)與鑒定和駕駛安全行為的影響因素分析。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以方便地構(gòu)建道路交通虛擬環(huán)境，從駕駛?cè)颂摂M駕駛的角度對道路安全進(jìn)行主客觀評價分析，研究總結(jié)道路事故多發(fā)地點、路段規(guī)律，提出道路交通事故預(yù)防措施[8]。

（三）交通控制實驗室

交通控制仿真實驗室通過實物和軟件仿真為學(xué)生提供教學(xué)實驗基礎(chǔ)，通過動手實踐掌控基本原理、系統(tǒng)組成以及方案設(shè)計。實驗室主要由交通控制模擬仿真實驗系統(tǒng)和交通仿真軟件組成。

交通控制仿真實驗系統(tǒng)由交通實驗操作臺、交通信息檢測基礎(chǔ)實驗箱、交通信號控制實驗箱、電子警察抓拍套件及其相應(yīng)上位機(jī)實驗軟件組成，形成以干道為場景的微型智能交通仿真系統(tǒng)。實驗系統(tǒng)通過雙數(shù)套用交通管控實驗操作臺拼接成具有相應(yīng)數(shù)量交叉口的城市干道，可根據(jù)實驗室場地、經(jīng)費定制數(shù)量，支持分期建設(shè)。實驗操作臺能夠安裝信號燈、龍門架、攝像頭、閃光燈，以及線圈、地磁、壓電、微波、紅外、超聲波、RFID等車輛檢測傳感器，這些電子設(shè)施由交通信號控制實驗箱、交通信息檢測實驗箱和交通實驗計算機(jī)控制，通過循跡小車自動行駛形成車路協(xié)同系統(tǒng)。學(xué)生通過實驗掌握交通信息采集系統(tǒng)、交通信號控制系統(tǒng)和電子警察系統(tǒng)的功能和組成，通過不同系統(tǒng)的實驗操作可以更好地掌握交通信息采集、交通信號燈控制、電子警察等基本概念、原理、操作方法等，初步形成智能交通方案設(shè)計、集成實現(xiàn)和軟件開發(fā)等技能。

圖1交通控制仿真實驗系統(tǒng)示意圖

交通仿真軟件應(yīng)用廣泛，是交通工程研發(fā)人員進(jìn)行道路交通規(guī)劃、設(shè)計和描述復(fù)雜道路交通現(xiàn)象的一種分析工具[9]?；谖⒂^交通仿真軟件VISSIM或Paramics的交通流模型，將動態(tài)交通流的數(shù)據(jù)從外部接口輸入，還可實現(xiàn)駕駛模擬系統(tǒng)交通流的仿真。

（四）智能交通工程集成實驗室

智能交通工程集成實驗室以智能交通工程設(shè)備為基礎(chǔ)，在實驗室搭建應(yīng)用場景，學(xué)生通過集成實驗掌握設(shè)備操作及原理、系統(tǒng)組成及搭建和方案設(shè)計或?qū)徍说燃寄?。智能交通工程集成實驗室主要包含智能交通工程集成實驗系統(tǒng)和交通視頻監(jiān)控實驗系統(tǒng)。

智能交通工程集成實驗系統(tǒng)由場景基座、智能交通工程設(shè)備、集成操作臺和配套實驗軟件組成，是應(yīng)用工程設(shè)備開展智能交通集成教學(xué)的成套解決方案。實驗系統(tǒng)以實際交叉口為場景，在實驗室內(nèi)搭建工程施工集成模擬環(huán)境，應(yīng)用模塊化的工程設(shè)備，通過集成操作平臺和配套實驗軟件可以實現(xiàn)交通信號控制、交通信息采集發(fā)布、電子警察管理、交通視頻監(jiān)控等功能，可增加子系統(tǒng)軟件形成各應(yīng)用子系統(tǒng)，組成五臟俱全的微型智能交通系統(tǒng)。實驗系統(tǒng)具有設(shè)備認(rèn)識操作教學(xué)功能、設(shè)備模塊搭建教學(xué)功能、交叉口工程集成功能。實驗系統(tǒng)支持開展城市智能交通集成教學(xué)，學(xué)生能在模塊集成、設(shè)備集成、系統(tǒng)集成的動手實踐中掌握智能交通管控設(shè)備系統(tǒng)的原理和方案設(shè)計等技能。

圖2智能交通工程集成實驗系統(tǒng)效果圖

交通視頻監(jiān)控實驗系統(tǒng)由多臺交通視頻監(jiān)控研發(fā)實驗臺、實驗臺管理軟件和交通視頻監(jiān)控開發(fā)套件組成。交通視頻監(jiān)控實驗臺包括前端采集傳輸設(shè)備、編碼/存儲設(shè)備、顯示/訪問終端，以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、集成接口板和實驗操作臺，并提供交通視頻監(jiān)控開發(fā)套件，實現(xiàn)學(xué)生在交通視頻監(jiān)控設(shè)備認(rèn)知、方案實現(xiàn)、系統(tǒng)方案設(shè)計與集成和交通圖像處理開發(fā)等能力的培養(yǎng)，還可為教師開展科研工作提供基礎(chǔ)。設(shè)備操作安全、易維護(hù)、易擴(kuò)展。

圖3交通視頻監(jiān)控實驗臺效果圖

四、結(jié)語

公安交通管理工程專業(yè)實驗教學(xué)是交通管理人才培養(yǎng)的重要部分，實驗室規(guī)劃建設(shè)的水平直接影響教學(xué)效果、學(xué)生專業(yè)技能的掌握程度和實踐能力。實驗室建設(shè)除了滿足教學(xué)、科研需要外，還要考慮服務(wù)基層實戰(zhàn)，加深與基層的緊密合作聯(lián)系，不斷提升公安院校交通管理工程專業(yè)領(lǐng)域的影響力。通過交通執(zhí)法設(shè)備與機(jī)動車構(gòu)造實驗室、交通事故仿真實驗室、交通控制仿真實驗室和智能交通工程集成實驗室四個大模塊的實驗室建設(shè)可以達(dá)到以上目的，同時各高校還可以根據(jù)實際增加單獨設(shè)立部分實驗室，達(dá)到強化某一塊教育的目的。

[1]程琳.以新設(shè)公安一級學(xué)科為龍頭,努力開創(chuàng)公安教育新局面[J].中國人民公安大學(xué)學(xué)報,2011(2):1-9.

[2]劉舒.公安技術(shù)一級學(xué)科建設(shè)的若干思考[J].公安教育,2011(7):4-8.

[3]管滿泉,李強偉,黃云.基于實戰(zhàn)背景的公安院校實驗教學(xué)改革探索[J].實驗技術(shù)與管理,2013(2):144-146.

[4]魏裕博,邵文安,胡斌.實驗室建設(shè)和管理模式改革的探討[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報,2008(9下):30-30.

[5]管滿泉.完善公安院校交通管理專業(yè)實踐性教學(xué)的思考[J].公安教育,2007(7):41-44.

[6]湯三紅.關(guān)于強化公安院校交通管理工程專業(yè)建設(shè)的思考——以公安交通管理實戰(zhàn)為導(dǎo)向[J].公安研究,2014(2):15.

[7]石臣鵬.公安院校交通技術(shù)實驗室建設(shè)芻議——以四川警察學(xué)院為例[J].四川警察學(xué)院學(xué)報,2012(5):82-86.

[8]張勇剛,丁立.論面向道路交通安全駕駛模擬系統(tǒng)研究[J].政法學(xué)刊,2009(4):105-107.

[9]高晶.基于VISSIM 的駕駛模擬系統(tǒng)交通流仿真研究[D].昆明:昆明理工大學(xué),2006.