基于大數(shù)據(jù)的大中城市交通精準(zhǔn)管理模式研究

張 莉，高 波

（1.安徽省公安廳警察訓(xùn)練總隊(duì) 駕駛訓(xùn)練中心，安徽 合肥 230031；2.遼寧警察學(xué)院 治安管理系，遼寧 大連 116036）

大中城市交通擁堵問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，亟待整合多學(xué)科技術(shù)分析解決這一問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)交通大數(shù)據(jù)的全時(shí)空智能采集、一線執(zhí)勤交警與指揮員的現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)，使得指揮員針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜情況能進(jìn)行精準(zhǔn)研判并第一時(shí)間進(jìn)行科學(xué)指揮，不僅實(shí)現(xiàn)城市主要路段、路口現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及車(chē)輛信息等多種數(shù)據(jù)的綜合采集，還可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化布警，根據(jù)事態(tài)發(fā)展對(duì)警力進(jìn)行精準(zhǔn)派遣等，實(shí)現(xiàn)云搜索、云布控、高效率的精準(zhǔn)化管理，從而為治理城市交通擁堵提供正確的方向。

一、大中城市道路交通秩序現(xiàn)狀

（一）擁堵成常態(tài)、管理方式傳統(tǒng)

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，大中城市的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、人口流動(dòng)和公共服務(wù)空間相對(duì)集中，加上對(duì)土地資源供應(yīng)的限制，導(dǎo)致交通擁堵成為大中城市的常態(tài)，不僅北上廣等特大城市，一些大中城市早晚高峰交通狀況也成為當(dāng)?shù)卣顬轭^疼的難題，即使采取了諸如單向交通、“禁左”、錯(cuò)時(shí)出行等各項(xiàng)措施，早晚高峰潮汐性堵塞還是司空見(jiàn)慣，擁堵時(shí)間延長(zhǎng)，主要道路節(jié)點(diǎn)、交叉口的堵塞可直接導(dǎo)致整個(gè)城市路網(wǎng)癱瘓。傳統(tǒng)的交通管理方式存在的一個(gè)大問(wèn)題是：一線執(zhí)勤交警針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況在實(shí)踐中取得的良好指揮手段難以真實(shí)有效地反饋到指揮決策層，而決策層對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際管理效果及擁堵事態(tài)發(fā)展趨勢(shì)又無(wú)法做出及時(shí)有效的評(píng)估，也就無(wú)法下達(dá)準(zhǔn)確有力的判斷決策及指令，導(dǎo)致上下信息不對(duì)稱(chēng)。除此之外，實(shí)時(shí)變化的警務(wù)信息是決策者能做出精準(zhǔn)決策的主要依據(jù)之一，而現(xiàn)實(shí)中決策者對(duì)海量的警務(wù)綜合信息還未能及時(shí)有效的提取重點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行研判，并精準(zhǔn)分配警力，因此亟需提高城市交通警務(wù)精準(zhǔn)化管理水平。

（二）與當(dāng)前大數(shù)據(jù)爆發(fā)的時(shí)代要求相背離

目前交管部門(mén)的管理方式已無(wú)法滿足交通參與者的日常出行及對(duì)交通高質(zhì)量精準(zhǔn)服務(wù)的需求，有限警力已使用到極致的現(xiàn)狀也促使指揮層應(yīng)該及早對(duì)一線警力進(jìn)行精準(zhǔn)使用。交管業(yè)務(wù)應(yīng)該依托高新科技對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)化管理與設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)公安交通警務(wù)精準(zhǔn)化管理的快速、高效服務(wù)。如通過(guò)與高德、百度地圖等開(kāi)展警企合作，共享城市道路交通及車(chē)輛停車(chē)位等綜合數(shù)據(jù)，提供歷史數(shù)據(jù)和城市各路段交通擁堵的動(dòng)態(tài)信息，精準(zhǔn)研判城市道路交通實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)城市道路交通擁堵提供高效有力的分析判斷，進(jìn)行有針對(duì)性的精準(zhǔn)布置。

二、精準(zhǔn)化管理模式方案設(shè)計(jì)

基于大數(shù)據(jù)的公安交通精準(zhǔn)化指揮系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)以兩平臺(tái)為主：服務(wù)于交管實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)和面向情報(bào)研判應(yīng)用的大數(shù)據(jù)分析及精準(zhǔn)預(yù)判平臺(tái)。其中，交管實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)主要服務(wù)于現(xiàn)有交管工作的各項(xiàng)基本業(yè)務(wù)系統(tǒng)，保障城市道路交通安全有序暢通，滿足交通信息準(zhǔn)確收集、實(shí)時(shí)交通狀況發(fā)布及精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)管控的業(yè)務(wù)實(shí)戰(zhàn)要求；大數(shù)據(jù)分析及精準(zhǔn)預(yù)判平臺(tái)則是發(fā)揮數(shù)據(jù)主導(dǎo)作用，著力構(gòu)建精準(zhǔn)化的管理機(jī)制，提供面向高復(fù)雜性決策的支持服務(wù)。根據(jù)本城市收集的實(shí)時(shí)交通信息、擁堵情況、交警警力分布、交通安全狀況等綜合指標(biāo)，管理層進(jìn)行綜合分析研判，對(duì)當(dāng)前警力部署進(jìn)行精準(zhǔn)合理調(diào)整，并根據(jù)平臺(tái)預(yù)測(cè)的交通發(fā)展形勢(shì)，主動(dòng)、及時(shí)、高效、精準(zhǔn)地調(diào)整管理策略，實(shí)現(xiàn)交通秩序井然有序、事故預(yù)防到位、突發(fā)事件處理及時(shí)等精準(zhǔn)把控（圖1）。

圖1 大數(shù)據(jù)環(huán)境下精準(zhǔn)交通指揮系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

（一）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層

精準(zhǔn)詳細(xì)的交通綜合信息是交通指揮調(diào)度中心對(duì)警力進(jìn)行科學(xué)精準(zhǔn)調(diào)配的前提，各GPS地理空間信息、警員數(shù)據(jù)、警力部署信息等實(shí)時(shí)警務(wù)情報(bào)是指揮決策與警務(wù)實(shí)戰(zhàn)緊密結(jié)合的橋梁和紐帶?；A(chǔ)數(shù)據(jù)層的任務(wù)就是對(duì)城市精確交通信息及各類(lèi)復(fù)雜無(wú)序的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理、統(tǒng)計(jì)上報(bào)。

（二）大數(shù)據(jù)技術(shù)處理層

依靠各類(lèi)線圈感應(yīng)、視頻監(jiān)控設(shè)備、GPS及北斗定位系統(tǒng)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層提供的各類(lèi)海量交通數(shù)據(jù)信息，交管部門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員依據(jù)平臺(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分類(lèi)、分析挖掘、綜合研判并按部門(mén)實(shí)時(shí)上報(bào)，對(duì)實(shí)時(shí)的交通情況進(jìn)行分析、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，為交管部門(mén)對(duì)本市警力精確調(diào)配提供依據(jù)。

（三）決策指揮與實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用層

通過(guò)PGIS平臺(tái)、移動(dòng)定位系統(tǒng)、實(shí)時(shí)畫(huà)面信息傳送等多個(gè)技術(shù)平臺(tái)，支持交警指揮中心與與道路交通現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，保證決策層能全程實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)及警力部署的發(fā)展變化，根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況發(fā)展趨勢(shì)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能對(duì)一線警力進(jìn)行高效快速的精準(zhǔn)調(diào)整。在交通警務(wù)精準(zhǔn)化管理平臺(tái)中，指揮中心可通過(guò)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用層精準(zhǔn)直接指揮一線的單兵警力，既快速高效又避免警情傳遞失誤，從而精確掌握本市整體交通的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)全覆蓋、多維度的可視化、預(yù)見(jiàn)化的精準(zhǔn)預(yù)判并提前派遣警力，體現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急處置能力。

（四）大數(shù)據(jù)警情精準(zhǔn)發(fā)布

大數(shù)據(jù)警情精準(zhǔn)發(fā)布層承擔(dān)著大數(shù)據(jù)環(huán)境下公安交通精準(zhǔn)化指揮系統(tǒng)與外界的數(shù)據(jù)鏈接與傳輸功能。一是指揮層的指揮指導(dǎo)信息即時(shí)發(fā)布，主要是向各級(jí)指揮層、一線交警警力發(fā)布指令，對(duì)全市或者區(qū)域內(nèi)進(jìn)行警力精準(zhǔn)部署、突發(fā)事件的精準(zhǔn)協(xié)調(diào)處置等。最為關(guān)鍵的是將動(dòng)態(tài)及預(yù)判信息精準(zhǔn)發(fā)布到交通參與者及單兵警力，預(yù)判區(qū)域、單個(gè)節(jié)點(diǎn)的交通發(fā)展趨勢(shì)并實(shí)現(xiàn)應(yīng)急情況應(yīng)對(duì)、快速精準(zhǔn)解決，避免交通擁堵等事態(tài)擴(kuò)大化的趨勢(shì)。二是為廣大交通參與者提供精準(zhǔn)預(yù)判信息，通過(guò)交通廣播、手機(jī)交通信息APP軟件、微信公眾號(hào)等發(fā)布出行前的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)和行前指導(dǎo)，以及行駛過(guò)程中前方突發(fā)事件的即時(shí)預(yù)警，實(shí)時(shí)提供路線調(diào)整預(yù)案，以引導(dǎo)使用者及時(shí)調(diào)整并避免事發(fā)路段的繼續(xù)惡化。

三、基于大數(shù)據(jù)環(huán)境大中城市交通精準(zhǔn)化管理模式體系搭建

借助大數(shù)據(jù)搭建城市交通秩序精準(zhǔn)化智能管理平臺(tái)，使之智能化、精準(zhǔn)化，首先要收集海量交通數(shù)據(jù)，再進(jìn)行高效科學(xué)處理，預(yù)判交通態(tài)勢(shì)，利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)模型的建立及優(yōu)化，建立基于大數(shù)據(jù)環(huán)境大中城市交通精準(zhǔn)化管理模式，研發(fā)城市道路交通仿真決策平臺(tái)，通過(guò)交通數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)仿真，還原交通流的時(shí)空變化和交通事故、交通擁堵等交通事件，實(shí)現(xiàn)交通智能管理平臺(tái)的高效運(yùn)作，深入分析交通擁堵發(fā)生的規(guī)律特點(diǎn)，并科學(xué)準(zhǔn)確預(yù)判城市交通發(fā)展趨勢(shì)，利用發(fā)布層對(duì)城市整體或區(qū)域交通信號(hào)配時(shí)方案、綠波帶控制、復(fù)雜路口路段渠化及合理配置交通資源等優(yōu)化措施進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，為交通組織管理提供技術(shù)保障。

（一）大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確分析與研判為精準(zhǔn)化管理提供精準(zhǔn)預(yù)測(cè)

1.巧用大數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)。采集、匯總海量交通數(shù)據(jù)只是第一步，如何高效處理現(xiàn)有數(shù)據(jù)，科學(xué)預(yù)判交通態(tài)勢(shì)，合理配置交通資源是大數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)交通管理、精確治堵工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

平臺(tái)技術(shù)服務(wù)支撐城市交通擁堵研判，提出預(yù)警建議，針對(duì)具體節(jié)點(diǎn)亂點(diǎn)、施工路段及節(jié)假日人車(chē)密集重點(diǎn)部位、主要路段路口，分析其交通流的區(qū)域性、氣候性及周期性擁堵規(guī)律，對(duì)復(fù)雜路口路段的交通組織渠化、公交班線投入、道路建設(shè)改造、警力具體部署等方面提出具體對(duì)策措施，分級(jí)落實(shí)治理責(zé)任。

2.服務(wù)支撐疏堵管理與避堵誘導(dǎo)。根據(jù)大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的研判結(jié)果，找準(zhǔn)城市擁堵癥結(jié)所在，重新架構(gòu)交通資源的優(yōu)化方案及進(jìn)行精準(zhǔn)治理。對(duì)歷史遺留的道路問(wèn)題，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)提供的科學(xué)建議會(huì)同規(guī)劃、城建部門(mén)聯(lián)合整治，開(kāi)展工程技術(shù)改造，強(qiáng)化源頭治理。對(duì)交通組織、設(shè)施設(shè)置等問(wèn)題，加強(qiáng)優(yōu)化措施研究，綜合運(yùn)用單向交通、限行禁行等組織管理手段，對(duì)信號(hào)配時(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)控制，最大限度地挖掘道路潛力，針對(duì)潮汐車(chē)流特性精準(zhǔn)分配車(chē)道，提高城市整體通行效率。

自主開(kāi)發(fā)接口程序，將市中心商圈周邊重點(diǎn)部位的電子監(jiān)控引入智能手機(jī)APP終端，通過(guò)“一鍵點(diǎn)調(diào)”的方式，高清、直觀、動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)出道路實(shí)景路況信息、附近停車(chē)場(chǎng)位置及空余泊位信息等，指導(dǎo)交通參與者合理調(diào)整出行線路和時(shí)間。

3.建立大數(shù)據(jù)技術(shù)精確制導(dǎo)下的交通治堵機(jī)制。在城市交通大發(fā)展、車(chē)輛大增長(zhǎng)的趨勢(shì)下，未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，大中城市交通擁堵的范圍、程度將進(jìn)一步擴(kuò)大和加劇。因此，建立大數(shù)據(jù)技術(shù)精確制導(dǎo)下的交通治堵機(jī)制已成必然。

通過(guò)城市交通的歷史大數(shù)據(jù)挖掘分析擁堵成因并進(jìn)行建模，研究擁堵傳輸機(jī)制并找出哪條道路或道路連接是發(fā)生交通擁堵的癥結(jié)所在，根據(jù)仿真平臺(tái)進(jìn)行新的建設(shè)或規(guī)劃，將成熟適合的方案提供給城市規(guī)劃部門(mén)及城建、設(shè)計(jì)部門(mén)，以更為科學(xué)合理地設(shè)計(jì)交通道路及渠化，然后再仿真再預(yù)測(cè)。歸納歷史數(shù)據(jù)，研究可以緩解交通擁堵的管理政策，應(yīng)該形成成熟的治理模型存于資料庫(kù)，以此建設(shè)城市道路交通基礎(chǔ)電子地圖以及相關(guān)的成熟治堵模型資料庫(kù)，完善大數(shù)據(jù)交通精準(zhǔn)化管理平臺(tái)管理。

（二）搭建大數(shù)據(jù)交通精準(zhǔn)化管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)管

1.深化交通大數(shù)據(jù)分析研判，著力構(gòu)建輔助決策機(jī)制。建立專(zhuān)業(yè)化大數(shù)據(jù)研判隊(duì)伍，研發(fā)城市道路交通仿真決策平臺(tái)，利用數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)仿真，還原交通流的時(shí)空變化和交通事故、交通擁堵等交通事件，深入分析交通擁堵發(fā)生的規(guī)律特點(diǎn)，準(zhǔn)確并科學(xué)研判擁堵的發(fā)展趨勢(shì)，為規(guī)劃政策制定、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、擁堵聯(lián)動(dòng)治理等工作提供更為準(zhǔn)確的決策依據(jù)。同時(shí)，利用準(zhǔn)確可靠的交通大數(shù)據(jù)，對(duì)城市整體或者區(qū)域交通信號(hào)配時(shí)、綠波帶控制、復(fù)雜交通路口路段渠化設(shè)計(jì)等優(yōu)化措施進(jìn)行數(shù)字化、可視化、預(yù)見(jiàn)化的仿真評(píng)估，通過(guò)車(chē)輛排隊(duì)長(zhǎng)度、車(chē)流平均速度等數(shù)據(jù)對(duì)比，檢驗(yàn)城市擁堵治理方案的實(shí)際實(shí)施效果，從而提高決策的科學(xué)性。

通過(guò)全方位監(jiān)管等方式實(shí)現(xiàn)城市交通秩序網(wǎng)格化管理，形成城市交通整體動(dòng)態(tài)管控。通過(guò)對(duì)城市所有易堵點(diǎn)進(jìn)行排查，對(duì)每個(gè)路口進(jìn)行精細(xì)化研究，應(yīng)用交通組織新型措施對(duì)問(wèn)題點(diǎn)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)查處、定向清除。通過(guò)融合智能手機(jī)等移動(dòng)終端提供實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的交通狀況分布圖，引導(dǎo)交通參與者準(zhǔn)確判斷，選擇正確出行方式。

2.交通警務(wù)精準(zhǔn)化指揮，改善警力資源的配置。一線交警警力精準(zhǔn)配置是大數(shù)據(jù)交通管理精準(zhǔn)化面臨的重要問(wèn)題。我國(guó)警力配置效率低、警力浪費(fèi)嚴(yán)重是個(gè)普遍問(wèn)題，一方面有限警力疲于應(yīng)付還不能及時(shí)出現(xiàn)在事態(tài)發(fā)生地，另一方面機(jī)關(guān)警力閑散嚴(yán)重，主要問(wèn)題就是警力配置模式嚴(yán)重落伍。

通過(guò)大數(shù)據(jù)交通精準(zhǔn)化管理平臺(tái)對(duì)城市交通總體規(guī)劃、智能化管理、擁堵預(yù)警和違法防控等各類(lèi)交通問(wèn)題進(jìn)行精準(zhǔn)化處理，利用“全覆蓋”交警警力部署網(wǎng)格化使得指揮者第一時(shí)間對(duì)交通突發(fā)情況做出精準(zhǔn)反應(yīng)和調(diào)配，從而使有限警力資源發(fā)揮最大功效，使決策部署更有說(shuō)服力。同時(shí)，通過(guò)對(duì)交通事態(tài)的發(fā)展進(jìn)行精準(zhǔn)化分析與研判，對(duì)事態(tài)發(fā)生地附近的交警進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)交通違法行為有針對(duì)性的打擊與處理，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)出擊及提前預(yù)防。如首先通過(guò)對(duì)報(bào)警人進(jìn)行精準(zhǔn)定位，即時(shí)檢索相關(guān)車(chē)輛人員、附近道路交通流量、當(dāng)前警力分布情況，迅速分析歷史相關(guān)處置數(shù)據(jù)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)研判，快速給出處置方案，通過(guò)警情精準(zhǔn)發(fā)布直接將處置指令分頭下達(dá)到指揮層及附近警力，同時(shí)通過(guò)視頻設(shè)備即時(shí)監(jiān)控警情發(fā)展，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的再研判再調(diào)整。

（三）建立與完善成熟治理模塊及信息共享機(jī)制

建立交通大數(shù)據(jù)庫(kù)和交通綜合信息分析研判平臺(tái)，精準(zhǔn)分析研判海量的城市交通警務(wù)信息數(shù)據(jù)，重新構(gòu)建城市交通管理警務(wù)精準(zhǔn)化管理新手段，不斷發(fā)展設(shè)計(jì)不同城市、不同路段背景下的交通警務(wù)精準(zhǔn)化管理工作模塊和方法，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出一些高效的交通實(shí)戰(zhàn)措施。這些經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)的成熟治堵方法或模塊，由各城市交管部門(mén)進(jìn)行綜合考證與設(shè)計(jì)，固化成為若干成熟治理模塊，供基層部門(mén)作為治堵的選擇參考。轄區(qū)內(nèi)遇到經(jīng)常擁堵的路段或路口時(shí)，由各交警大隊(duì)或中隊(duì)選取適合擁堵點(diǎn)特征的成熟模塊進(jìn)行試解決，效果良好的成熟治堵模塊上傳至省廳交管局甚至公安部交管局實(shí)現(xiàn)信息共享。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，大數(shù)據(jù)環(huán)境下的大中城市交通精準(zhǔn)化集成指揮模式是城市交管部門(mén)科技信息化建設(shè)的必由之路。應(yīng)大力推進(jìn)全時(shí)空智能交通數(shù)據(jù)采集，交通運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，即時(shí)發(fā)布擁堵治理策略和智慧城市系統(tǒng)建設(shè)，做到城市交通狀況的預(yù)知、預(yù)報(bào)，處置事態(tài)精準(zhǔn)有力。通過(guò)建立“模塊應(yīng)用—分析—反饋—擁塞評(píng)估—預(yù)測(cè)—選擇策略—精準(zhǔn)施策—模塊應(yīng)用”的數(shù)據(jù)監(jiān)控和模塊精準(zhǔn)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自流程化的預(yù)警功能，結(jié)合成熟治堵模塊對(duì)交通堵點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)化指揮，實(shí)現(xiàn)警力資源精準(zhǔn)派遣，提高交通管理的針對(duì)性和實(shí)效性，為指揮決策者提供決策支持并及時(shí)快速發(fā)布精準(zhǔn)化管理指令，使決策更加科學(xué)，更加有說(shuō)服力。