姜良維 方艾芬 道路交通安全公安部重點實驗室公安部交通管理科學研究所

高速公路交通安全信息化平臺應用設計*

姜良維 方艾芬 道路交通安全公安部重點實驗室公安部交通管理科學研究所

建設高速公路交通安全防控體系是破解當前及今后公安交通管理工作瓶頸的有效舉措。全面闡述了高速公路交通安全防控體系的功能設計及主要應用系統(tǒng)，初步理清了高速公路交通安全防控體系建設重點，重點提出了高速公路交通安全信息化平臺應用設計內(nèi)容，遵守“集約、共享、實用、解決問題”的理念，滿足交通安全實戰(zhàn)監(jiān)管需求。

高速公路 交通安全 防控體系 信息化平臺

截至2013年底，全國機動車保有量為2.5億輛，其中汽車1.37億輛；全國機動車駕駛?cè)?.79億人，其中汽車駕駛?cè)?.19億人；全國公路通車里程424萬公里，其中高速公路通車里程約10萬公里。據(jù)預測，到2020年，我國的汽車將增加到2億輛，駕駛?cè)藢⒃黾拥?億人，高速公路將增加到15萬公里，交通需求量與客觀現(xiàn)實之間的矛盾將更加嚴峻，構(gòu)建覆蓋全路徑、全時段、全天候的高速公路交通安全防控體系，是應對川流不息高流量、壓力劇增高風險的必然選擇，更是預防和減少高速公路交通事故的有效舉措。

一、功能設計

高速公路交通安全防控體系的主戰(zhàn)場是路面，保障路面行駛機動車的通行安全、有序、快捷是交通管理的根本點和出發(fā)點，提升路面管控的科學性、針對性和實效性需要從交通安全信息采集、加工、處理、碰撞等途徑入手，不斷深化高速公路交通安全防控體系的功能設計。

（一）路面運行狀態(tài)監(jiān)測到位

對道路交通狀況進行全天候、多視角監(jiān)測，實時采集路面在途機動車、交通視頻、交通流、交通事件、交通違法、交通氣象等各類交通安全信息，對大型橋梁、長大隧道、大型互通立交、收費站、服務區(qū)、停車區(qū)、事故多發(fā)路段、小氣候路段、長下坡路段、曲率半徑小的彎道路段、視線不良路段等重點或危險路段應實現(xiàn)全天候、無盲區(qū)監(jiān)測。

（二）突發(fā)交通事件識別準確

交通事故、交通擁堵、惡劣氣象等各類交通事件是影響道路交通安全的不確定因素?？焖侔l(fā)現(xiàn)交通事故可以將交通事故造成的損失降到最低；智能感知交通擁堵，可以將交通擁堵匯聚的車流提前分流；準確預測惡劣氣象，可以將惡劣氣象產(chǎn)生的安全隱患事件超前應對。

（三）交通違法行為查處有力

超速、隨意變道、倒車、違停、不按規(guī)定車道行駛、占用應急車道是高速公路上頻發(fā)的重點交通違法行為，對其及時取締是有效預防和減少高速公路交通事故的重要措施。建立重點交通違法行為自動發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場預警、智能取證、及時攔截的高效平臺將全面提升高速公路信息化執(zhí)法水平。

（四）交通應急協(xié)作及時響應

改變高速公路單兵作戰(zhàn)模式，理順交通管理治理體系，建立應急聯(lián)動和區(qū)域協(xié)同三級指揮調(diào)度體系，對重大突發(fā)事件、極端惡劣天氣、重點違法行為，按照應急預案進行響應、警情通報、警力調(diào)度、聯(lián)動處置，實現(xiàn)全路一盤棋。

（五）交通信息服務規(guī)范全面

通過路面誘導屏、廣播等多種手段，及時發(fā)布交通事故、交通擁堵、突發(fā)事件、惡劣氣象等嚴重影響道路通行的情況，特別是在重點路段科學布設路面通行速度、車輛旅行時間、重點違法行為等可視化告知設備，調(diào)節(jié)進出主道的流量，引導車輛安全通行。

（六）態(tài)勢研判預警準確及時

匯聚路網(wǎng)實時交通路況、交通流量、異常車速信息、氣象信息等各類動態(tài)信息，結(jié)合道路基礎信息、警力裝備信息、修路占道信息、重點車輛及駕駛?cè)诵畔⒌褥o態(tài)交通管理信息，智能化研判高速公路交通事故隱患和路網(wǎng)交通安全態(tài)勢，可視化預警重點路段和重要交通節(jié)點的交通流量、通行車速、交通事故、交通違法、通行環(huán)境等特征。

（七）信息集成應用安全暢通

匯聚前端路面各類監(jiān)控資源，集成中心機房各類應用系統(tǒng)，關聯(lián)公安交通各類基礎信息，建立高速公路交通安全信息化平臺，為路面及路網(wǎng)相關部門的分類應用提供鮮活、準確、實用的交通安全信息，不斷挖掘及擴展交通安全信息的應用空間和潛能。

二、系統(tǒng)設計

“對通行車輛實時監(jiān)測、全程監(jiān)控；對重點違法自動抓拍、有效攔截；對交通事故及時發(fā)現(xiàn)定位、及時出警到位；對惡劣天氣即時提示、快速應對”，是高速公路交通安全防控體系建設重點所在。“路面勤務更科學、指揮更高效、反應更迅速、糾違更及時、服務更到位、監(jiān)督更有效”要求有大量交通監(jiān)控設備及復雜的應用軟件系統(tǒng)作支撐，綜合考慮我國高速公路交通安全現(xiàn)狀，高速公路交通安全防控體系應包含的主要應用系統(tǒng)如下：

（一）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在高速公路和國省干道的大型橋梁、長大隧道、大型互通立交、收費站、服務區(qū)、停車區(qū)、事故多發(fā)路段、小氣候路段、長下坡路段、曲率半徑過小的彎道路段等重要點段布設視頻攝像機，形成標清和高清視頻攝像機布局合理、定變焦和云臺相結(jié)合的視頻監(jiān)控體系，對行駛的機動車及路面交通狀態(tài)實施全天候圖像監(jiān)測、視頻錄像，在日常視頻巡邏及機動車動態(tài)跟蹤的同時實現(xiàn)視頻數(shù)字化、符號化，解決“只監(jiān)不控”或者“監(jiān)而不用”等問題。

（二）卡口監(jiān)控系統(tǒng)

在高速公路省界、主線、樞紐、收費站等重要節(jié)點科學布設卡口監(jiān)控設備，實時采集通行機動車特征圖像，及時識別車輛圖像特征信息，綜合應用通行車輛信息，實現(xiàn)對客運車、?；愤\輸車、旅游客車等重點車輛的布控報警，交通事故多發(fā)、氣象環(huán)境惡劣等重點路段的區(qū)間測速，以及通行車輛軌跡分析、涉牌違法碰撞報警、涉案車輛關聯(lián)比對等功能，解決車輛監(jiān)控圖像效果差、上傳不及時等問題。

（三）交通流量檢測系統(tǒng)

在高速公路樞紐、互通、主線、收費站上重要點段優(yōu)化布設多目標雷達、視頻檢測器、磁敏檢測器等交通流量檢測設備，實時采集機動車行駛速度、前后間距、通行流量等交通流數(shù)據(jù)，實時分析各路段交通流運行參數(shù)，快速發(fā)現(xiàn)交通擁堵事件，可視化展示路面交通運行態(tài)勢（圖1），為交通信息發(fā)布系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)，解決等流量監(jiān)測不準確、車流分類不清晰等問題。

（四）交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)

在高速公路團霧、結(jié)冰等惡劣天氣多發(fā)路段設置交通氣象信息監(jiān)測設備，實時采集路面及周邊溫度、濕度、氣壓、風向、風速、雨量、能見度等數(shù)據(jù)，形成立體化的惡劣氣象監(jiān)測、評估及預警體系，為路面交通管控提供決策支持，為交通信息發(fā)布系統(tǒng)提供基礎數(shù)據(jù)，解決路面氣候監(jiān)測不準確、現(xiàn)場預警不及時等問題。

（五）交通違法取證系統(tǒng)

在交通事故多發(fā)、交通安全隱患突出等路段安裝針對機動車超速、隨意變道、倒車、違停、不按規(guī)定車道行駛、占用應急車道行駛等重點交通違法行為的自動取證設備，及時發(fā)現(xiàn)、分類預警、快速告知機動車駕駛?cè)藝乐亟煌ㄟ`法行為，構(gòu)建人性化取證執(zhí)法體系，保障路面通行安全、有序、暢通，解決取證不全面、執(zhí)法滯后等問題。

（六）交通事件識別系統(tǒng)

在高速公路入口后、出口前、分流點、危險點段、服務區(qū)出入口、違法多發(fā)和交通擁堵路段等點段通過嵌入式視頻監(jiān)控攝像機或視頻事件檢測設備，對包含路面行駛車輛運動狀態(tài)、視場目標物等特征的視頻進行智能分析處理，識別道路擁堵、非法停車、逆向行駛、交通事故、拋灑物、違法停車等交通事件，分類存貯各類交通事件視頻流，按照設定預案進行快速報警，解決事件定位難、報警不及時等問題。

（七）交通信息發(fā)布系統(tǒng)

建立交通信息發(fā)布平臺，在高速公路橋梁、隧道、急彎、長下坡等危險路段，事故多發(fā)路段，團霧多發(fā)路段，分流點，出入口，服務區(qū)，車流量大等點段安裝可視化交通信息顯示屏，及時發(fā)布交通管理信息、道路狀態(tài)、交通事故、交通擁堵、交通管控、道路限速、道路施工、交通氣象等服務信息，引導機動車駕駛?cè)诉x擇合適的通行線路、控制適宜的時間、自覺減少交通違法行為、全面提高交通安全意識，解決服務內(nèi)容可視性差、現(xiàn)場告知不及時等問題。

（八）路段語音廣播系統(tǒng)

在各高速公路主線上設置語音廣播設備，建立高速公路統(tǒng)一的路段語音廣播系統(tǒng)，實現(xiàn)在各路段互通區(qū)、服務區(qū)、長下坡路段、事故多發(fā)路段、擁堵路段、氣象惡劣路段的語音廣播通告，遠程消除交通安全隱患，提醒駕駛員注意行車安全等，解決遠程交互途徑少、指揮不暢通等問題。

（九）交通信息研判系統(tǒng)

建立各類交通信息關聯(lián)的交通安全態(tài)勢研判平臺，強化對惡劣氣象、交通流狀態(tài)、交通事件、交通違法行為、交通事故、公路行車條件等評估，及時生成交通安全態(tài)勢應對預案，解決信息不關聯(lián)、研判不及時等問題。

（十）交通指揮調(diào)度系統(tǒng)

依托多模通信手段向路面警力發(fā)出處理已發(fā)現(xiàn)或報警的交通事件，優(yōu)化路面警力配置，建立交通應急事件分級管理預案庫，控制交通事件對路面交通安全影響持續(xù)時間、輻射范圍等，解決警力調(diào)度不科學、現(xiàn)場處置不及時等問題。

（十一）設備運行維護系統(tǒng)

建立統(tǒng)一的各類監(jiān)控設備運行維護系統(tǒng)，加強對安裝在路面的各類前端設備的運行狀態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)野外設備運行管理中的問題，保障各類監(jiān)控設備可靠、穩(wěn)定運行，解決設備監(jiān)管不到位、維護不及時等問題。

三、應用設計

高速公路交通安全防控體系的應用核心是突破系統(tǒng)不聯(lián)、信息孤立等瓶頸，構(gòu)建網(wǎng)上流轉(zhuǎn)、分類存貯、關聯(lián)應用的高速公路交通安全信息化平臺。該平臺是路網(wǎng)交通安全長效監(jiān)管平臺的重要組成部分，在一套人機界面、一套接口協(xié)議、一套操作權(quán)限下實現(xiàn)各類交通安全信息的綜合應用，綜合集成視頻監(jiān)控、卡口監(jiān)控、流量檢測、氣象監(jiān)測、違法取證、事件識別、信息發(fā)布、語音廣播、信息研判、指揮調(diào)度、運行維護等各類應用系統(tǒng)，與公安地理信息系統(tǒng)、公安交通管理綜合應用平臺等軟件系統(tǒng)關聯(lián)，解決軟件操作性差、關聯(lián)性弱等問題。如圖2所示，目標層引出功能層，功能層得到系統(tǒng)層，系統(tǒng)層匯聚出應用層，應用層派生出一級、二級菜單。二級菜單可以包括路況態(tài)勢、全程監(jiān)控、違法取證、信息服務、警情研判、統(tǒng)計分析、指揮調(diào)度、設備監(jiān)管、系統(tǒng)維護等。其中，“路況態(tài)勢”菜單下布設二級菜單“通行流量、重點視頻、運行態(tài)勢”等；“全程監(jiān)控”菜單下布設二級菜單“視頻巡邏、車輛跟蹤、視頻監(jiān)視”等；“違法取證”菜單下布設二級菜單“區(qū)間測速、聯(lián)動取證、動態(tài)拍攝”等；“信息服務”菜單下布設二級菜單“行車誘導、分類預警、違法告知”等；“警情研判”菜單下布設二級菜單“擁堵預測、隱患排查、安全評估”等；“統(tǒng)計分析”菜單下布設二級菜單“車流分析、車輛統(tǒng)計、事件分析”等；“指揮調(diào)度”菜單下布設二級菜單“緝查布控、事件處置、語音交互”等；“設備監(jiān)管”菜單下布設二級菜單“故障報警、參數(shù)設置、設備管理”等；“系統(tǒng)維護”菜單下布設二級菜單“權(quán)限設置、信息備份、安全管理”等。

四、結(jié)束語

建設高速公路交通安全防控體系是適應中國快速進入汽車社會、交通流迅猛發(fā)展的客觀需要，也是道路交通治理現(xiàn)代化的現(xiàn)實選擇，更是破解我們當前面臨的警力不足、漏管失控、監(jiān)管不力的有效手段。理清高速公路交通安全防控體系建設重點，突出高速公路交通安全信息化平臺功能是擺在我們面前的當務之急，既不是簡單地堆積各類監(jiān)控設備，也不是盲目貪大求全、追求先進水平。交通運行狀態(tài)“看得見”，車輛通行軌跡“摸得透”，重點違法行為“抓得住”，安全隱患事件“消得了”，路面協(xié)作聯(lián)動“響應快”，交通信息應用“服務優(yōu)”，這就是高速公路交通安全防控體系建設目標，集約、共享、實用、解決問題就好。

[1] 張為秀,李賢達.基于交通視頻符號化的智能高清視覺電子警察系統(tǒng)及其應用.警察技術(shù),2014(01).

[2] Jiang liangwei. Construct Humanized off-site Enforcement System for Road Traffic Management．Procedia - Social and Behavioral Sciences 96 (2013) 1378-1382.

[3] 姜良維.我國主干公路網(wǎng)交通安全長效監(jiān)管平臺建設. 中國交通信息化,2012(04).

[4] 公安部交通管理局.公路交通安全防控體系建設方案征求意見稿.2014(03).

“十二五”國家科技支撐計劃項目（編號：2014BAG01B03）