高速公路交通安全管理異常事件“警哨”預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)建設(shè)初探

文 蕪湖市公安局交警支隊 吳松濤

高速公路因其具有立體交叉全封閉，專供機(jī)動車高速行駛等特殊性，具有跨區(qū)域、車速快、流量大等特點,并通過交通樞紐形成四通八達(dá)的路網(wǎng)，給交通參與者出行提供了極大的便捷，但交通事故時有發(fā)生，并且因其車速快等原因，形成的交通事故后果相對國省縣鄉(xiāng)等道路交通事故往往比較嚴(yán)重。隨著經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，人民群眾對高速公路交通安全出行提出了更高要求，但高速公路路面因異常事件導(dǎo)致的交通事故發(fā)生的幾率很大，作為公安交通安全管理部門，首要任務(wù)就是要預(yù)防和減少交通事故的發(fā)生，雖然現(xiàn)在基層高速公安交警部門正依托高速公路全程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)和惡劣氣象條件監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)搭建的交通安全管理工作的“千里眼”和“順風(fēng)耳”，為公安交管部門應(yīng)急管理、指揮調(diào)度等方面提供強(qiáng)有力的科技支撐，但在交通異常事件預(yù)警預(yù)測、數(shù)據(jù)信息分析研判等方面存在一定的不足。筆者希望通過建設(shè)綜合預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)—“警哨系統(tǒng)”，對誘發(fā)、影響和造成高速公路交通事故的異常事件能夠做到早發(fā)現(xiàn)、早處理等，使其成為高速公路交通安全異常事件的“第一吹哨人”，實現(xiàn)真正預(yù)防和減少交通事故的發(fā)生。

當(dāng)前高速公路交通管理存在的不足

”

雖然目前借助全程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對高速公路全路段進(jìn)行視頻信息收集，但是受制于惡劣天氣、夜間低能見度、監(jiān)控點位等因素影響，全程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)信息收集的全覆蓋、實時性等作用發(fā)揮不足，并且現(xiàn)有視頻巡檢系統(tǒng)僅僅采用人工手動巡檢，沒有做到自動巡檢和自主識別模式，需投入專門人力進(jìn)行日常的人工巡檢工作，對在路面上的存疑情況，特別是車輛故障點、事故點、擁堵點、拋灑物等相關(guān)信息不能做到及時發(fā)現(xiàn)，自動報警，路面險情排除還無法實現(xiàn)全覆蓋、實時發(fā)現(xiàn)、實時處置。

當(dāng)前有部分交通事件檢測設(shè)備投入高速公路路面使用，但存在局限性較大。一是設(shè)備檢測距離過短，設(shè)備有效檢測距離局限于固定區(qū)域50-100米，對全路段進(jìn)行區(qū)域覆蓋將使資金、設(shè)備等投入過大；二是事件檢測報錯率過高，不具備自動甄別功能；三是受外界因素干擾過多，如有樹木遮擋、惡劣天氣等情況，極容易造成設(shè)備非正常運(yùn)行。同時科技設(shè)備發(fā)現(xiàn)實時高速公路路面異常情況進(jìn)行及時預(yù)警的時間和點段過長過慢，比如惡劣氣象條件下氣象監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)對于轄區(qū)團(tuán)霧、局部雷暴雨等極端天氣的精準(zhǔn)預(yù)報預(yù)警信息相對薄弱，其中僅對團(tuán)霧情況進(jìn)行能見度臨近點預(yù)警，而且該系統(tǒng)對霧情預(yù)報僅僅涉及較長路段，無法精準(zhǔn)預(yù)警預(yù)報時間點（段）。

目前高速公路交通元素信息主要依靠實時警車巡邏和借助科技設(shè)備等進(jìn)行收集，沒有形成匯總集中收集體系并長期保存。傳統(tǒng)的警車巡邏只能觀察到一個點的信息，無法對高速公路進(jìn)行實時、全路段、不間斷的數(shù)據(jù)收集。

現(xiàn)有的高速公路交通安全預(yù)警預(yù)測研判的手段受制于科技設(shè)備、人員素質(zhì)等局限，還沒有完全做到通過多種渠道，獲取海量的數(shù)據(jù)信息，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取“加工”，借助相關(guān)安全算法，對高速公路的交通安全管理風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測和評估，相對精準(zhǔn)預(yù)判某一轄區(qū)高速公路在未來3個月、半年乃至一整年的風(fēng)險水平，從而針對性提供個性化的安全管理解決方案。同時交警大隊分控中心人員對轄區(qū)車流形勢的研判、分析能力還不夠強(qiáng)，跨前一步指揮的意識還不高，特別是對交通擁堵、交通事故發(fā)生等前后造成的交通影響預(yù)判、跟蹤不足，采取疏導(dǎo)和分流等措施及時有效性不到位，導(dǎo)致交通安全風(fēng)險防范預(yù)測精準(zhǔn)度不高。同時科技設(shè)備發(fā)現(xiàn)實時高速公路路面異常情況進(jìn)行及時預(yù)警的時間和點段過長過慢，比如惡劣氣象條件下監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)對于轄區(qū)團(tuán)霧、局部雷暴雨等極端天氣的精準(zhǔn)預(yù)報預(yù)警信息相對薄弱，其中僅對團(tuán)霧情況進(jìn)行能見度臨近點預(yù)警，而且該系統(tǒng)對霧情預(yù)報僅僅涉及較長路段，無法精準(zhǔn)預(yù)警預(yù)報時間點（段）。

當(dāng)前高速公路車流信息收集、分析研判，安全預(yù)警等數(shù)據(jù)“加工”和“增值”作用不明顯，特別是對交通隱患排查發(fā)現(xiàn)及整治成效、交通擁堵嚴(yán)重程度、交通事故發(fā)生危害等交通影響預(yù)警預(yù)判不足、跟蹤不及時，采取管控措施不到位等。在車流量突增、惡劣天氣、突發(fā)警情、臨時施工等情況下，交警分控中心發(fā)布實時限速、建議繞行等指令后，受制于高速公路業(yè)主方、導(dǎo)航軟件等發(fā)布相關(guān)數(shù)據(jù)更新不及時、固定限速標(biāo)志牌更改不實時、LED顯示屏滾動播放不及時等因素影響，致使需要出行相關(guān)信息的交通參與者無法第一時間獲取降速、繞行等交管信息，警力、警車指揮調(diào)度無法做到及時優(yōu)化調(diào)整，拘泥于相對“機(jī)械化”的指揮調(diào)度方案、預(yù)案，難于形成高效、精準(zhǔn)、實時的指揮調(diào)度體系。

“警哨”預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)建設(shè)愿景

通過建設(shè)大數(shù)據(jù)分析研判和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，即建立“警哨”預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)，借助現(xiàn)有高速公路電子卡口、ETC收費(fèi)系統(tǒng)、移動和固定違法采集設(shè)備、視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)碰撞，并依托雷達(dá)跟蹤技術(shù)，即通過雷達(dá)同時跟蹤高速公路上的所有車輛目標(biāo)，并按照雷達(dá)跟蹤距離進(jìn)行接替跟蹤，使對高速公路的車輛進(jìn)行行駛過程的全跟蹤，當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛有異常情況如車速突然增大、減小或者車輛行駛軌跡有異常，即進(jìn)行“警哨”系統(tǒng)自動識別、自主報警，交警大隊分控中心通過高速公路全程視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)立即調(diào)取實時視頻情況，做到對異常情況早預(yù)警、早發(fā)現(xiàn)，做到路面異常情況上一秒發(fā)生，“警哨”系統(tǒng)下一秒發(fā)現(xiàn)，使該系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)高速公路異常事件“吹哨人”的角色。

當(dāng)前高速公路在路面因異常事件導(dǎo)致交通事故發(fā)生的幾率很大，據(jù)不完全統(tǒng)計，近80%的高速公路交通事故是由路面和車輛異常事件造成的，因此建立以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的高速公路異常交通事件預(yù)警預(yù)測“警哨”系統(tǒng)顯得十分必要。 第一，秋冬季節(jié)的團(tuán)霧，出現(xiàn)的時間點和路段具有突發(fā)性，可通過雷達(dá)跟蹤技術(shù)，當(dāng)高速行駛的車輛遇到團(tuán)霧時突然減速，預(yù)警系統(tǒng)能第一時間發(fā)現(xiàn)團(tuán)霧產(chǎn)生，第一時間發(fā)布團(tuán)霧發(fā)生時段和路段，對過往車輛進(jìn)行及時預(yù)警就顯得十分必要。第二，是當(dāng)發(fā)生車輛交通事故時，利用雷達(dá)跟蹤技術(shù)，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)事故地點，第一時間發(fā)布事故預(yù)警信息，并告知即將途徑車輛減速慎行，防止二次事故的發(fā)生顯得尤其重要。第三，高速公路某一路段突發(fā)性交通擁堵或連續(xù)時間的施工作業(yè)，利用雷達(dá)跟蹤技術(shù)，把途徑車輛速度減緩作為通行異常事件能夠最快地被駕駛?cè)肆私庹莆?，更好地防范事故發(fā)生。第四，隱患的及時排除。利用雷達(dá)跟蹤技術(shù)，可以通過車輛速度變化，對高速公路路面拋灑物等及時發(fā)現(xiàn)，也可以避免很多事故的發(fā)生。因此利用雷達(dá)跟蹤技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)分析研判，做到異常信息第一時間被高速公路交通安全管理部門和即將駛過的車輛駕駛?cè)双@悉，第一時間掌握處置，第一時間發(fā)布異常事件對道路通行要素的影響，可以有效預(yù)防和減少交通事故的發(fā)生。

“警哨”預(yù)警預(yù)測系統(tǒng)結(jié)果運(yùn)用初探

高速公路作為專供機(jī)動車分向行駛、分道行駛，全部控制出入的多車道公路，車輛行駛速度相對固定、交通環(huán)境相對單一，車輛在路面發(fā)生異常情況時，要做到路面異常情況上一秒發(fā)生，分控中心下一秒發(fā)現(xiàn)，使其成為最早時間發(fā)現(xiàn)異常情況的“吹哨人”，就需要充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)對所有涉及到高速公路的人、車、路、環(huán)境等交通元素信息數(shù)據(jù)進(jìn)行開放式收集匯總，包括高速公路車流量、違法行為、氣象數(shù)據(jù)等實時交通元素和隱患點段、警力數(shù)據(jù)等固定交通元素信息，對全天候、全時空、全方位數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總收集，在人工交通元素信息收集匯總的基礎(chǔ)上，結(jié)合全程視頻監(jiān)控管理、惡劣天氣氣象監(jiān)測等系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，建立交通安全管理輔助決策模型。同時對高速公路路面車流數(shù)據(jù)、警情數(shù)據(jù)、警力數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等多方面因素進(jìn)行綜合推演，計算出更為科學(xué)的巡邏時段設(shè)置和警力投放參考標(biāo)準(zhǔn)，可按照日常通行路面情況、節(jié)假日車流量、路面施工、擁堵點段、集中出行慣例、天氣因素、高速公路小型客車免費(fèi)通行時間點段、進(jìn)出道口、社會清障救援資源等進(jìn)行功能劃分，針對不同情況制定不同巡邏模式和警力配備標(biāo)準(zhǔn)，研究制定高速公路各路面勤務(wù)崗位指導(dǎo)意見，使警力做到早準(zhǔn)備、早進(jìn)駐。

利用AI技術(shù)對高速公路相關(guān)車輛數(shù)據(jù)進(jìn)行“加工”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”，使其成為預(yù)防和減少高速公路交通事故發(fā)生的必備手段。當(dāng)前高速公路車流信息收集、分析研判、安全預(yù)警等數(shù)據(jù)“加工”和“增值”作用還不明顯，特別是對交通隱患排查發(fā)現(xiàn)及整治成效、交通擁堵嚴(yán)重程度、交通事故發(fā)生危害等交通影響預(yù)判不足、跟蹤不及時、采取管控措施不到位等情況，因此需要建立人工智能架構(gòu)下的分析研判調(diào)度系統(tǒng)，對全時空、全方位交通元素信息進(jìn)行碰撞分析，形成對未來一周和一個月、三個月甚至半年的交通安全形勢評估和預(yù)測，根據(jù)人工智能分析報告采取必要的措施有針對性地開展隱患治理、違法行為查處、警力重點投入等，為人工干預(yù)交通安全管理提供決策支持，使公安交通安全管理工作更有前瞻性、預(yù)見性、防范性。根據(jù)分析研判，提供的輔助決策措施，為交通信息預(yù)警發(fā)布，交通管理措施干預(yù)管理提供決策支持，通過微信、微博、手機(jī)短信等信息傳播手段提前對交通管理信息進(jìn)行預(yù)警發(fā)布，如高速公路路面施工信息發(fā)布，雨霧雪等惡劣氣象交通信息預(yù)警發(fā)布，交通易堵點段預(yù)警信息發(fā)布等。并根據(jù)歷年相關(guān)交通流量數(shù)據(jù)，利用百度、高德等導(dǎo)航軟件，對經(jīng)過事故多發(fā)點段、交通易堵點段等信息進(jìn)行實時預(yù)警發(fā)布，主動干預(yù)群眾交通出行線路選擇，使其能夠更安全、更順暢出行，達(dá)到最優(yōu)交通安全管理處置效果，達(dá)到布警的準(zhǔn)確性、科學(xué)性、合理性。