羅 健，劉小平，聶美春

(1.中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司，甘肅蘭州 730000;2.桂武高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司，湖南郴州 423000)

1 目前我國城市交通問題的現(xiàn)狀和急迫任務(wù)

我國交通事業(yè)發(fā)展經(jīng)過一個歷史漫長的階段，真正大規(guī)模的現(xiàn)代化交通發(fā)展僅僅是改革開放80年代后期才全面開展的，90年代中后期之前我國大部分城市道路和公路系統(tǒng)相對還處于在交通基礎(chǔ)設(shè)施，如道路－公路、公共交通設(shè)施等方面相當匱乏階段。

在90年代和2000年代，我國各地都在大規(guī)模地發(fā)展交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從遍布全國的公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)到各個城市的所有道路重新建設(shè)和拓寬等，已經(jīng)初步形成了現(xiàn)代化公路網(wǎng)絡(luò)和城市道路網(wǎng)絡(luò)的格局。這些成果是我國歷史上前所未有的成就，加上我國大規(guī)模的汽車工業(yè)和城市公共交通系統(tǒng)的建設(shè)，我國目前已經(jīng)在交通基礎(chǔ)設(shè)施主要方面趕上了國際先進水平，甚至還有超前，比如我國首先使用的高速磁懸浮列車、全國范圍正在實施的“高鐵”系統(tǒng)等，都已經(jīng)說明我國的交通事業(yè)方面用了20 a左右趕超了先進國際水平。

然而，雖然在基礎(chǔ)設(shè)施等硬件建設(shè)上有了舉世矚目的成果，但是并不說明我國交通網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代化已經(jīng)建設(shè)好了?？梢哉f我國目前現(xiàn)階段許多公路和城市道路從道寬和路面建設(shè)上已經(jīng)與國際先進國家沒有太多差別。

但是存在的大量問題是由于我國道路設(shè)計者對現(xiàn)代化城市道路的“高速交通流”和“交通疏通”理論、交通工程和交通控制等方面理論和實踐十分欠缺，形成我國許許多多城市道路從道路設(shè)計開始就與現(xiàn)代化城市道路需要的“高速交通”相適應(yīng)的交通工程和交通疏通控制理論相違背，建設(shè)好的道路看上去很好，但是從交通工程和交通控制與疏通角度看就知道是“不太懂交通控制的純道路土建設(shè)計者的作品”，這些道路常常是交通的主要擁堵源和安全隱患點。

拿湖南省長沙市舉例，在最初建設(shè)的東二環(huán)、南二環(huán)等高速環(huán)路建設(shè)中，完全沒有考慮高速交通流的出口和入口是不能夠設(shè)置在同一個地點的道理，使得當初這些高速環(huán)路建設(shè)好不久就成為整個交通的擁堵源。見圖1，圖2。

圖1 長沙東二環(huán)楊家山

圖2 長沙東二環(huán)樹木嶺立交附近

長沙高架道路的建設(shè)也是存在同樣的錯誤，由于許多出入口的出口在進口之后，形成交通流在出入口處交叉混合，形成擁堵源;另外環(huán)路的出口緊接一個主要交叉口，形成高速環(huán)路的大量出口交通擁向本來就已經(jīng)十分混亂擁堵的交叉口，亂上加亂!不知高速路出口交通應(yīng)該遠離主要交叉口，給出一定緩沖疏散距離的道理。見圖3，圖4。

圖3 高架擁堵路段

圖4 高架立交橋出入口

另一個比較突出的問題是我國道路交叉口的設(shè)計幾乎都存在嚴重阻礙交通暢通性和安全性的錯誤設(shè)計。

對于許多城市雙向6車道的交通性主干道，在主要匯集交叉口前不拓寬建設(shè)單獨的左轉(zhuǎn)車道和右轉(zhuǎn)車道，錯誤地將直行車道在交叉口前由原來6個車道改變成為一左、一直、一右，形成直行車道由雙向6條改變?yōu)殡p向2條，主要的直行交通在交叉口處的通行率人為減少了三分之二，人為造成交通擁堵源。

我國許多地區(qū)的指路標志在設(shè)計原理上存在一個嚴重錯誤，即:指路標志中的信息是陌生駕駛者幾乎都不認識的“地點”，導致指路標志對熟悉者無用，對陌生者誤導的嚴重錯誤。正確指路的第一重要信息不應(yīng)該是有極其多種選擇的“地點名”，而應(yīng)該是駕駛者最關(guān)心的唯一選擇的“路線名”。指路標志設(shè)計應(yīng)該是給駕駛者(最主要是陌生駕駛者)指出本身所在道路名和橫向或出口的道路名，而不應(yīng)該是可能對駕駛者完全不清楚的某個“地點”。我國許多大城市由于指路標志設(shè)計錯誤，致使大量外地甚至是本地駕駛者看不懂指路標志的信息，在關(guān)鍵地點誤導駕駛者，迫使駕駛者迷失方向和多走許多冤枉路!

所有以上問題都說明，交通的暢通性問題最為關(guān)鍵的是道路本身設(shè)計和控制管理的問題，只有首先解決這些基本的交通工程和道路設(shè)計問題，我們才可能有效實施“智能交通”，否則，即使建設(shè)了一些“智能交通系統(tǒng)”，但是地面道路交通流無法順暢有序情況下，智能交通系統(tǒng)也只能夠做到“事倍功半”效果，相反，如果地面道路交通工程完整了，智能交通將起到“事半功倍”的作用。

智能交通是普通交通的現(xiàn)代化的階段，如我們城市道路存在以上各種在設(shè)計和控制方面的錯誤，如何能使高科技的智能交通正常發(fā)揮作用呢?因此，智能交通發(fā)展同時更加重要的是清理那些道路設(shè)計和控制方面的錯誤，完善道路交通工程的正確完備性是首要的一步。

2 我國智能交通發(fā)展的現(xiàn)狀及主導方向

首先，智能運輸系統(tǒng)的主要思想是將傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)看成是人、車、路的統(tǒng)一體，運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領(lǐng)域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面，使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息發(fā)布板等手段了解目前的交通狀況，而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機等設(shè)備隨時了解各個路段的交通情況，并隨時對各個交通路口的交通信號進行調(diào)整以及對外界進行信息發(fā)布，使整個交通系統(tǒng)的通行能力和使用率達到最大。

對智能運輸系統(tǒng)的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領(lǐng)域之后高新技術(shù)應(yīng)用最集中的領(lǐng)域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。

我國在ITS領(lǐng)域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術(shù)研究的興起，進入20世紀80年代，我國也加快了對智能交通技術(shù)研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續(xù)從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監(jiān)控系統(tǒng);另一方面，國家加大了自主開發(fā)的步伐，如國家計委、科技委組織開發(fā)的實時自適應(yīng)城市交通控制系統(tǒng)HT－UTCS，上海交通大學與上海市交警總隊合作開發(fā)的SUATS系統(tǒng)等;1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會，秘書處設(shè)在交通智能運輸系統(tǒng)工程研究中心，代表中國參加國際智能運輸系統(tǒng)的標準化活動，現(xiàn)在正進行中國智能運輸系統(tǒng)標準體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個城市實施以實現(xiàn)城市交通智能控制為主要內(nèi)容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個城市。

中國是一個發(fā)展中國家，與發(fā)達國家相比，我國在發(fā)展ITS的必要基礎(chǔ)條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)的不完善，因此要結(jié)合中國的國情來研究制定我國發(fā)展ITS的戰(zhàn)略及發(fā)展框架。

中國交通運輸正面臨經(jīng)濟發(fā)展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復發(fā)達國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發(fā)展之路，以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產(chǎn)業(yè)。

21世紀交通管理的發(fā)展趨勢必將是管理體制集約化;管理設(shè)施現(xiàn)代化;管理手段網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發(fā)展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發(fā)展。

3 中國智能交通產(chǎn)業(yè)化的方向

目前我國需要首先重視的應(yīng)該是如何利用高科技智能交通技術(shù)來解決交通擁堵，提高交通暢通性、安全性和便捷性等。

我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)該注重如下方面:①先進的交通信息化系統(tǒng);②先進的公共交通信息化系統(tǒng);③先進的交通控制與管理系統(tǒng);④先進的公共交通管理系統(tǒng)－安全防險系統(tǒng)。

智能交通產(chǎn)業(yè)除包括以上提及的智能交通系統(tǒng)以外，它們涉及到各行各業(yè)的高科技領(lǐng)域，尤其是計算機、通訊和自動控制領(lǐng)域。

交通信息化和交通控制是首先需要大力發(fā)展的領(lǐng)域。正如在前面介紹的公共交通信息化設(shè)備是我國目前應(yīng)該大力發(fā)展的方向，其中應(yīng)該包括，路側(cè)－車站－車載公共交通信息自動查詢設(shè)備、公共交通綜合控制管理中心軟件開發(fā)、公共交通安全防險設(shè)備和系統(tǒng)，道路交通優(yōu)化控制設(shè)備和軟件、交通控制中心的完備和相應(yīng)軟件開發(fā)等。

由于智能交通涉及的龐大領(lǐng)域和各行各業(yè)的介入，凸現(xiàn)智能交通產(chǎn)業(yè)化的規(guī)范性和標準化的急迫需求。雖然國際上先進國家之間已經(jīng)建立了一些行業(yè)標準，如美國牽頭的NTCIP(National Transportation Communications for ITS Protocol)是針對智能交通系統(tǒng)(ITS)的設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸所制定的標準通訊協(xié)議，確保智能交通系統(tǒng)組成單元彼此之間的“互操作性”與“互換性”。

我國也需要建立自己的行業(yè)協(xié)會和標準化委員會來統(tǒng)一制定標準和規(guī)范，促進產(chǎn)業(yè)化的系統(tǒng)性和協(xié)同性發(fā)展。

4 長沙市智能交通現(xiàn)狀及舉措

截至2012年初，長沙市總?cè)丝跀?shù)量已超過700萬人，根據(jù)調(diào)查，近年來湖南長沙的城市交通格局也發(fā)生了顯著的變化，特別是機動車高速增長，目前，長沙市的注冊機動車保有量突破115萬輛大關(guān)，駕駛?cè)藬?shù)量已達125萬。長沙城區(qū)高峰時段交通飽和路口已占到全市路口的62.7%，其中6成以上為汽車，經(jīng)計算可知每6個長沙人就擁有1臺機動車?？梢哉f，長沙的汽車已進入大眾普及階段。到目前為止，長沙擁有公交運營線120多條，路線總長度達2 000多km，營運車輛有3 900多輛，公交從業(yè)人員近萬人。但是公交車平均速度為20 km/h，上下班時甚至只有10～15 km/h。按照北京等大城市的擁堵標準，時速20 km/h以上的平均時速屬于綠色交通;時速15～20 km/h之間是擁堵黃色預警信號;而時速低于15 km/h屬于擁堵紅色預警。有專家稱，目前長沙主城區(qū)在下班高峰時段，時速已低至16 km/h。從以上種種現(xiàn)狀可清楚地了解長沙的交通狀況，即人多車多路堵，具體表現(xiàn)為城市道路交通壓力大，交通堵塞嚴重，公交優(yōu)勢不明顯。

2009年長沙交通狀況分析如圖5。

圖5 2009年長沙交通狀況分析

而在智能交通方面，目前長沙市智能交通系統(tǒng)已初步具備構(gòu)建智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件，但仍存在以下問題:

各系統(tǒng)間相互獨立，缺乏統(tǒng)一的整合平臺，數(shù)據(jù)間難以互通有無，從而難以更好地進行數(shù)據(jù)挖掘與輔助決策的功能。

現(xiàn)有系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備布設(shè)數(shù)量較少，分布范圍有限，獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)涵蓋范圍較小，難以為全市性的交通規(guī)劃、管理與決策提供充足的數(shù)據(jù)支持。

尚未與交通模型研究建立系統(tǒng)聯(lián)系，交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集、交通信息的發(fā)布與交通模型研究工作相互分離，難以形成“環(huán)環(huán)相扣、互為支撐”的一體化智能交通系統(tǒng)。

針對目前長沙交通的現(xiàn)狀及汽車數(shù)量的逐日劇增，長沙在智能交通系統(tǒng)方面做了相關(guān)的措施，如交通擁堵自動檢測報警系統(tǒng)、出租車GPS監(jiān)控平臺和交通誘導顯示屏系統(tǒng)的運行等，具體如下。

4.1 長沙交通擁堵自動檢測報警系統(tǒng)

2009年，交通擁堵自動檢測報警系統(tǒng)正式投入使用。系統(tǒng)通過在路口布設(shè)檢測線圈將交通流量數(shù)據(jù)及時傳送至指揮中心，并能與電視監(jiān)控、交通信號控制、誘導顯示、單兵定位系統(tǒng)聯(lián)動，在第一時間發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)的交通事故、交通擁堵等各種情況，并自動報警。指揮人員可通過系統(tǒng)自動定位周邊警力，第一時間通知相關(guān)警力趕赴現(xiàn)場處置，并通過交通誘導提示牌、電臺、路側(cè)LED顯示屏等方式滾動播出實時路況信息，提示附近駕駛員繞行，緩解事件地段交通擁堵。

4.2 長沙市出租車GPS監(jiān)控平臺系統(tǒng)

長沙市出租車GPS監(jiān)控平臺于2008年底投入使用，由出租車公司統(tǒng)一安裝出租車GPS終端，企業(yè)GPS系統(tǒng)統(tǒng)一加入行業(yè)GPS平臺，可對運營車輛行車、停車狀況和從業(yè)人員的服務(wù)狀況進行實時監(jiān)控?？瓦\管理部門對新參與經(jīng)營的出租車強制要求加裝GPS定位系統(tǒng)，對經(jīng)營權(quán)尚未到期的出租車提倡加裝GPS系統(tǒng)。2010年，將在全市出租車安裝GPS系統(tǒng)。

4.3 長沙市智能交通行車誘導顯示屏系統(tǒng)

2010年底，針對日益加劇的城市擁堵，長沙市政府批準由長沙市交警支隊牽頭，啟動長沙智能交通行車誘導系統(tǒng)。智能交通行車誘導系統(tǒng)由動態(tài)交通信息采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)融合與處理平臺子系統(tǒng)和交通誘導信息發(fā)布子系統(tǒng)三個部分組成。其主要的工作原理是通過路面動態(tài)交通信息采集子系統(tǒng)收集動態(tài)交通信息，匯聚到交通管理指揮中心進行綜合處理，再將處理后的誘導信息通過交通誘導信息發(fā)布子系統(tǒng)發(fā)布到交通誘導終端上，提前告知機動車駕駛?cè)饲胺降缆方煌ㄇ闆r。誘導屏采用文字和圖形的方式發(fā)布誘導信息，用紅、黃、綠三種顏色對道路通行狀況進行標注，紅色代表堵塞、黃色代表擁擠、綠色代表暢通，并發(fā)布文字誘導信息。

為滿足合理引導交通流、發(fā)布交通管理信息等交通管理實際需求，在主要入城路段、交通擁堵路口及路段、重要活動舉辦場所的上游路段安裝交通行車電子誘導顯示屏。

其中，在二環(huán)線及其周邊設(shè)置部分外圍交通誘導顯示屏，一旦發(fā)生交通擁堵，能夠誘導入城車輛選擇二環(huán)線及其周邊交通壓力相對較小的道路通行，均衡入城交通流量;在中心城區(qū)重要活動場所周邊設(shè)置部分交通誘導顯示屏;在常態(tài)交通擁堵點段周邊設(shè)置部分交通誘導顯示屏，提示車輛前方擁堵狀況，引導選擇其他道路通行。此外，還將在地鐵、隧道等重點工程施工路段周邊設(shè)置交通誘導顯示屏，提示駕駛?cè)吮荛_前方施工道路，減輕火車站、迎賓路口、五一廣場等施工路段的局部交通壓力。見圖6，圖7。

圖6 長沙智能交通誘導行車系統(tǒng)

圖7 長沙交通擁堵自動檢測報警系統(tǒng)

5 結(jié)語

城市交通系統(tǒng)作為現(xiàn)代國民經(jīng)濟中的一個重要組成部分，對于維持宏觀經(jīng)濟的健康發(fā)展，保證人民的生活質(zhì)量，以及合理控制生態(tài)環(huán)境污染都起著舉足輕重的作用。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程加快，在解決城市交通問題方面如何更好的運用智能高科技的手段進行分析已成為城市可持續(xù)發(fā)展的一個重要課題。

［1］陸化普.城市交通現(xiàn)代化管理［M］.北京:人民交通出版社，1999.

［2］楊佩昆，吳 兵.交通管理與控制(第2版)［M］.北京:人民交通出版社，2004.

［3］陸化普，史其信.智能交通系統(tǒng)研究發(fā)展動向與啟示［J］.科技導報，1996(10).

［4］史其信.中國道路交通的現(xiàn)狀與ITS研究展望［Z］.第一屆亞太地區(qū)ITS會議(東京)，1996.

［5］陸化普，史其信.ITS－新一代道路交通系統(tǒng)［J］.公路交通科技，1997(14).