公路交通管理參數(shù)的精準測量技術與相關標準研究

文/曾渭賢 湯 灝 張 倬

交通管理參數(shù)測量作為一種重要的管理手段，在公路交通管理中具有廣泛的應用前景。

一、交通管理參數(shù)測量現(xiàn)狀

交通管理參數(shù)測量可以對公路上的交通流量、車速和擁堵情況等關鍵指標進行分析，幫助交通管理者及時掌握公路的狀況，并做出相應的管理決策（如交通流量測量可以幫助監(jiān)測交通擁堵情況）。當車流量超過道路通行能力時，交通擁堵可能發(fā)生。通過實時監(jiān)測，交通管理部門可及時采取措施，如調整信號燈時長、引導交通繞行等，以緩解交通擁堵。同時，交通管理參數(shù)測量也可以幫助交通管理部門優(yōu)化公路建設與維護，提高公路的使用效率和經(jīng)濟效益。

本文將深入探討公路交通管理中常見的交通管理參數(shù)測量方法，分析現(xiàn)有標準的現(xiàn)狀，并對未來交通管理參數(shù)測量的發(fā)展進行展望，以期為公路交通管理的科學決策和規(guī)劃提供有益的參考和支持。

二、公路交通管理參數(shù)的常見測量方法現(xiàn)狀與問題分析

公路交通管理的數(shù)據(jù)采集是交通管理參數(shù)測量中的重要組成部分。數(shù)據(jù)采集的準確性和全面性直接影響著后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和決策制定。因此，選擇合適的數(shù)據(jù)采集方式對于公路交通管理來說至關重要。

1. 測速系統(tǒng)（儀）

定點測速觀測法是一種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，主要用于車輛速度監(jiān)測。該方法使用測速儀（雷達測速儀或地感線圈測速系統(tǒng)）對經(jīng)過的車輛速度進行實時監(jiān)控。由于具有高精度和可靠性，該方法在公路交通管理中被廣泛采用。測速儀（公路速度監(jiān)測系統(tǒng)）的強制檢定依據(jù)《固定式機動車雷達測速儀》（JJG527-2015）、《移動式機動車雷達測速儀》（JJG528-2015）和《機動車地感線圈測速系統(tǒng)檢定規(guī)程》（JJG1122-2015）等行業(yè)標準。這些標準對測速最大允許誤差有明確的要求，并規(guī)定檢定周期為一年。

這些雷達測速儀和地感線圈測速系統(tǒng)主要用于測量車輛通過某一個固定點的瞬時速度，但不能直接得出一段道路的平均速度。為了監(jiān)控道路的平均速度，目前交通管理部門已引入?yún)^(qū)間測速系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種基于時間和距離的速度測量方法。盡管各個省份可能頒布了地方性的檢定規(guī)程，但這些規(guī)程并不完全統(tǒng)一。例如，針對當前時刻誤差的要求，江西省頒布的JJG（贛）08-2023《機動車區(qū)間測速系統(tǒng)檢定規(guī)程》對其要求為3 s內(nèi)，而湖南省頒布的JJG（湘）20-2015《機動車區(qū)間測速系統(tǒng)》要求為±1s內(nèi)。這可能與是否安裝獨立的GPS授時模塊相關。具體來說，若區(qū)間測速的起始兩端都安裝獨立的GPS授時模塊，那么時間同步誤差可能會非常小；若區(qū)間測速的起始兩端共用一個GPS授時模塊，兩端的抓拍裝置與GPS授時模塊具有一定的距離，遠距離信號傳輸會導致延時，產(chǎn)生一定的時刻誤差，且隨著使用時間的增加，線路的老化延時誤差有可能增大。

區(qū)間測速系統(tǒng)有一個缺陷，就是對于最短路徑距離的計量方法還未明確。這可能會導致測量誤差和不公平性。

國際法制計量組織（OIML）發(fā)布的《交通速度計》（OIML R 91）已經(jīng)將區(qū)間測速系統(tǒng)對距離計量的要求修改為獲取測速區(qū)間理論最短行駛路線距離（最短路徑距離）。然而現(xiàn)階段，我國對于區(qū)間測速系統(tǒng)的距離計量依然是在固定車道進車輛車行駛獲得測速區(qū)間距離，但這種方法忽略了車輛變道的行駛方式，所得到的距離值通常要比最短路徑距離更長。由于測速區(qū)間理論最短路徑距離與實際計量距離存在差異，導致一些未超速行駛的車輛被記錄為超速行駛。因此，現(xiàn)有的區(qū)間測速系統(tǒng)計量方法已經(jīng)給人們的正常出行帶來了不公平性。我國現(xiàn)階段對于區(qū)間測速系統(tǒng)的距離計量并未達到OIML R 91的要求，這也是尚未頒布區(qū)間測速系統(tǒng)國家檢定規(guī)程的重要原因之一。

區(qū)間測速系統(tǒng)計量問題的解決，需要有關人員做進一步研究，為該系統(tǒng)標準化做出努力。制定統(tǒng)一的國家檢定規(guī)程對于確保該系統(tǒng)的準確性和可靠性至關重要。此外，加強各地區(qū)之間的協(xié)調合作，促進標準化和技術共享，有助于實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的道路平均速度監(jiān)控一致性。其中，最關鍵的兩個方面是區(qū)間測速系統(tǒng)對GPS授時的要求和距離計量方法是否能達到統(tǒng)一標準。

2. 交通信息采集系統(tǒng)

交通信息采集系統(tǒng)是通過在公路的特定路段安裝多個傳感器（如微波交通流檢測器）進行的。這些檢測器通過向檢測區(qū)域內(nèi)的車輛發(fā)射低能微波信號，并獲取車輛反射的微波信號，從而識別道路交通流參數(shù)（如車流量、車道占有率等）。其常用的設備是線性調配連續(xù)波雷達，它通常被設置在道路門架上或路側。該方法可以幫助交通管理者實時掌握車輛行駛情況，從而做出更及時、準確的決策。目前，涉及的標準《交通信息采集微波交通流檢測器》（GB/T 20609-2023）已實施。

隨著交通流采集產(chǎn)品在交通領域的廣泛應用、微波檢測新技術和新工藝的不斷發(fā)展，加上長期的工作實踐經(jīng)驗總結，交通行業(yè)對于檢測需求、交通流檢測功能要求、天線性能、通信接口與規(guī)程、電源和存儲容量等方面的要求都發(fā)生了變化。為了適應這些交通流參數(shù)的發(fā)展，規(guī)范產(chǎn)品的設計與生產(chǎn)，強化交通流檢測產(chǎn)品的技術水平和產(chǎn)品質量，GB/T 20609-2023較2006版標準增加了車流量、斷面平均車速、分車道車流量、分車道平均車速、分車道時間占有率、分車道平均車頭時距、分車道平均車間時距等方面的規(guī)定，并對功能進行了細化。

新功能指標的檢測，不僅需要新的技術手段，檢測器也需要不斷升級。但如何提升檢測器硬件的穩(wěn)定性以滿足新功能指標的檢測（包括傳感器壽命和信號干擾）、如何更好地保護交通數(shù)據(jù)的隱私和安全性等問題，都是急需解決的重要問題，有待相關企事業(yè)單位進一步研究。

3. 汽車行駛記錄儀

車載觀測法是一種通過在車輛上安裝各種傳感器和記錄設備，對車輛的行駛數(shù)據(jù)進行采集和記錄的方法。這種方法能夠準確獲取車輛的速度、加速度、轉向和制動等數(shù)據(jù)，并且可以對駕駛員的行為進行評估和監(jiān)控。通過這些數(shù)據(jù)的采集和分析，交通管理者能夠更好地制定交通管理策略和安全政策，以提高交通系統(tǒng)的效率和安全性。相關國家標準有《汽車行駛記錄儀》（GB/T 19056-2021）。

GB/T 19056-2021對車載觀測法中涉及的汽車行駛記錄儀進行了規(guī)范，是指導行駛記錄儀設計、制造、檢驗和安裝的產(chǎn)品技術標準，先后經(jīng)過2012年和2021年兩次修訂。該標準尚未充分涵蓋自動駕駛車輛所需的數(shù)據(jù)采集要求，對自動駕駛支持不足。隨著自動駕駛技術的發(fā)展，行駛記錄儀需要能夠記錄自動駕駛模式下的各種數(shù)據(jù)，如傳感器輸出、車輛控制命令和環(huán)境感知等，傳感器數(shù)據(jù)可提供有關周圍環(huán)境的詳細信息，機動車控制命令記錄了自動駕駛系統(tǒng)在緊急情況下的決策和執(zhí)行，而環(huán)境感知數(shù)據(jù)有助于系統(tǒng)適應不同的交通情境。自動駕駛系統(tǒng)通過綜合分析這些數(shù)據(jù)，可以實時檢測潛在障礙物或其他危險情況，并改進系統(tǒng)的感知、決策和控制能力，從而提高交通安全性和系統(tǒng)性能。因此，伴隨著自動駕駛技術的不斷進步，相關行駛記錄儀的標準和技術應當持續(xù)更新，以滿足自動駕駛領域的需求，確保其在道路上的可靠性和安全性，以推動其成功應用。

4. 交通應急指揮設備與技術要求

警用指揮車（交通應急指揮車）是為了應對緊急交通事件和應急情況而配備的特種警車。這些車輛通常裝備了各種先進的通信、監(jiān)控和指揮設備，以便警務人員能夠在交通事故、道路封鎖和交通擁堵等情況下迅速采取行動、協(xié)調交通和維護道路安全?！毒弥笓]車（交通應急指揮）設備技術要求》（GA/T 1462-2018）是我國公安部發(fā)布的標準，主要針對警用指揮車的設備和技術要求進行規(guī)范。

GA/T 1462-2018包括了警車上各種應急指揮設備，例如通信設備、信息采集和傳輸設備、指揮調度系統(tǒng)等。該標準旨在確保警用指揮車在應急情況下能夠高效、準確地開展指揮和協(xié)調工作，內(nèi)容涵蓋了車載通信設備、監(jiān)控設備和電源系統(tǒng)等多個方面的技術要求，以確保車輛在緊急情況下能夠發(fā)揮最佳作用。

但隨著智能交通和信息技術的快速發(fā)展，涉及車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等新興技術的警用指揮車設備需要更多的技術指導。本文建議，該標準的更新應包括以下方面：首先，明確要求警用指揮車配備車聯(lián)網(wǎng)通信設備，以確保設備之間的互操作性，從而實現(xiàn)實時通信和數(shù)據(jù)共享；其次，標準內(nèi)容應包括對自動駕駛輔助系統(tǒng)的規(guī)定，以提高應急響應速度和整體安全性；最后，標準更新還應考慮設備在環(huán)境友好性能方面的要求，如節(jié)能、減排、材料回收等，以滿足現(xiàn)代社會對可持續(xù)性的不斷增長的需求。這些更新將有助于警用指揮車適應新興技術和社會需求，以維護道路安全和交通秩序。

三、結 語

公路交通管理的數(shù)據(jù)采集是交通管理參數(shù)測量的重要組成部分。常見的測量方法包括測速儀、交通信息采集系統(tǒng)、汽車行駛記錄儀和警用指揮車。為確保數(shù)據(jù)采集準確性和全面性，相關監(jiān)管機構和組織應加強技術研發(fā)和實踐應用，推動交通參數(shù)測量方法的創(chuàng)新和升級；加強國際合作，借鑒其他國家經(jīng)驗，推進公路交通管理領域的標準化和規(guī)范化；通過持續(xù)努力和合作，提升數(shù)據(jù)支持水平，構建智慧交通和安全出行的現(xiàn)代化交通系統(tǒng)。