張海東

摘 要： 以嘉興市為特例，分析了嘉興市區(qū)交通現(xiàn)狀及交通擁堵成因，介紹了實時路況分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，以及其在治理交通擁堵中的應(yīng)用。著重探討了如何通過信息采集、信息分析將信號控制、交通監(jiān)控、交通誘導(dǎo)等智能系統(tǒng)有機地整合為一體，以及如何通過完善交通規(guī)劃和管理來進一步治理交通，為交通管理部門治賭提供了有益的參考。

關(guān)鍵詞： 實時路況分析系統(tǒng)； 信號控制； 交通監(jiān)控； 交通誘導(dǎo)

中圖分類號：TP399 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2013）07-40-03

0 引言

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，人、車、路等交通元素急劇增加，全國各地交通擁堵的問題日益顯現(xiàn)，嘉興市也面臨著日益嚴重的交通“兩難”問題。按增長趨勢分析，至“十二五”末期，嘉興市機動車保有量將趨于飽和狀態(tài)，中心城區(qū)將面臨嚴重的交通擁堵和停車難問題。

城市交通作為城市社會活動、經(jīng)濟活動的紐帶和命脈，對城市經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。而信息化是現(xiàn)代交通發(fā)展水平的重要標(biāo)志[1]，在一定意義上講，沒有信息化，就沒有交通的現(xiàn)代化，加快推進交通信息化建設(shè)，以信息化帶動交通現(xiàn)代化，是事關(guān)交通發(fā)展全局的重大緊迫任務(wù)。本文以嘉興市為例，分析了道路交通擁堵的原因，結(jié)合信息化建設(shè)提出了一些治賭方面的建議和方案。

1 交通擁堵現(xiàn)狀分析

隨著改革開放的不斷深入，我國的國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長，人們對交通的要求日益提高，雖然城市道路不斷地進行修改、擴建工程，但是仍然解決不了城市交通擁擠等問題。嘉興市近幾年的交通狀況如下。

⑴ 市區(qū)道路基本情況。嘉興市區(qū)道路總長621.7公里，人均道路長0.74米；道路總面積10.56平方公里，人均道路面積12.54平方米；路網(wǎng)密度4.13公里/每平方公里，共有大小橋梁347座；目前，全市尚無嚴格意義上的快速路。

⑵ 駕駛?cè)思败囕v基本情況。截至2012年底，市本級機動車駕駛?cè)丝倲?shù)為32.52萬人。機動車保有量33.52萬輛，其中汽車保有量18.08萬輛。近五年來，全市汽車保有量已經(jīng)累計增加30萬輛，年均增長6萬輛，市本級每千人擁有汽車216輛，接近杭州的250輛。

⑶ 交通擁堵在時空上相對集中。在時間上，交通擁堵主要集中在早晚高峰，以晚高峰尤為突出，“逢雨易堵”已成常態(tài)。在空間上，交通擁堵點主要集中在跨鐵路、河流的少量通道及東西向主干道上，如環(huán)城河沿線主要路口、紡工路下穿鐵路區(qū)域、中環(huán)南路等，并有逐年向外擴散的趨勢。

車多、人多、道路窄，這些緊張的交通狀況造成城區(qū)日益嚴重的交通擁堵問題，下面我們從多方面，更深層次地分析交通擁堵的原因。

1.1 城市管理規(guī)劃不合理

1.1.1 城市規(guī)劃引領(lǐng)不足

⑴ 城市規(guī)劃問題。隨著城市迅速擴大和嘉興國際商務(wù)區(qū)、湘家蕩旅游度假區(qū)的建立，原有的城市總體規(guī)劃已無法指導(dǎo)未來的城市建設(shè)。

⑵ 城市布局問題。行政中心與兩個區(qū)行政中心呈東西向直線布局，造成大量穿越性交通流，而市區(qū)東西向主通道明顯不足，高峰時段擁堵現(xiàn)象明顯。

⑶ 開發(fā)建設(shè)問題。核心城區(qū)醫(yī)療、教育、大型市場等優(yōu)質(zhì)資源過度集中，引發(fā)集聚效應(yīng)，部分區(qū)域土地開發(fā)強度過大。

1.1.2 路網(wǎng)不完善

⑴ 城市道路級配比例嚴重失衡。截止2011年，三環(huán)內(nèi)快速路、主干路、次干路、支路密度分別為0、1.63、0.81、1.69（km/k㎡），表現(xiàn)為快速路嚴重缺乏，次干路和支路所占比例明顯偏低。

⑵ 跨鐵路、跨水系通道交通供需嚴重不足。

⑶ 對外交通不暢。南三環(huán)、長水路等主要通道未能貫通，市區(qū)沒有城市高架、快速通道等城市快速路，城南片大量的過境交通流和市內(nèi)東西向交通流只能通過中環(huán)南路通行。

⑷ 老城區(qū)路網(wǎng)不完善。老城區(qū)路網(wǎng)存在很多不足，如：環(huán)城路作為交通組織的重要道路，機動車雙向兩車道不能很好地發(fā)揮環(huán)路的交通功能；建國路夜間實行夜市，晚高峰交通嚴重不暢等。

1.1.3 交通管理存在薄弱環(huán)節(jié)

⑴ “三小車”管理機制不順。目前市區(qū)共有740輛經(jīng)審驗的人力客運三輪車、316輛經(jīng)市殘聯(lián)登記編號的三輪機動車從事營運，同時市區(qū)還存在大量的無牌無編號“三小車”運營。非汽車類車輛營運管理幾乎處于真空狀態(tài)。

⑵ 市民的文明交通意識不高。一些重點交通違法行為較為高發(fā)，引發(fā)大量交通事故，據(jù)統(tǒng)計，目前市區(qū)高峰時段平均每天接到事故報警40起，占總數(shù)的25%以上，一些交通結(jié)點一旦發(fā)生交通事故，極易引起區(qū)域性擁堵。

1.1.4 出行結(jié)構(gòu)不合理

⑴ 私家車的過度使用。嘉興具有相對較好的私家車使用環(huán)境，市民綠色交通意識不強，替代出行方式的服務(wù)水平較低，導(dǎo)致私家車5公里內(nèi)的短距離出行比例過大。

⑵ 公交分擔(dān)率低。目前市區(qū)公交的平均運營車速僅為16km/h，運行速度較低，使得班次間隔時間較大，再加上線網(wǎng)設(shè)置不夠合理，無法滿足群眾需求，導(dǎo)致市區(qū)公交分擔(dān)率僅為21.03%，大量非法營運“三小車”占據(jù)了大量的道路資源，增加了治賭難度。

1.2 信息化建設(shè)不足

⑴ 信息應(yīng)用意識差。信息化建設(shè)是現(xiàn)代交通管理最有效的建設(shè)手段之一，嘉興市相關(guān)部門雖已有信息化意識，但認識還不夠，離真正的信息化管理還有較遠的路要走。

⑵ 信息應(yīng)用業(yè)務(wù)發(fā)展不全面、層次不足、效率不高。目前嘉興市已有信號控制系統(tǒng)、重點車輛動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)信息發(fā)布系統(tǒng)等智能交通系統(tǒng)，但是沒有將它們有機地整合為一體，也沒有將它們充分地利用起來，導(dǎo)致交通管理仍然存在效率低、實時性差等問題。

⑶ 業(yè)務(wù)技術(shù)力量不足?？萍际前l(fā)展的第一生產(chǎn)力，作為全國雙擁模范城市，嘉興在技術(shù)人才、技術(shù)設(shè)備等方面還存在不足，這也使其在全面建設(shè)信息化城市上受到了一定的限制。

2 實時路況分析系統(tǒng)

結(jié)合“智慧城市”建設(shè)，切實加大智能交通信號控制系統(tǒng)（俗稱綠波）、交通監(jiān)控系統(tǒng)（電子警察）、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)（包括行車誘導(dǎo)和停車誘導(dǎo)）等自動化、信息化、智能化交通管理設(shè)施的建設(shè)力度。如嘉興市可將其已有的智能交通信號控制系統(tǒng)、電子監(jiān)控集控平臺、網(wǎng)上巡邏集控平臺、重點車輛動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)信息發(fā)布系統(tǒng)以及警車、單兵定位系統(tǒng)等有機整合為一體，建立具有數(shù)據(jù)采集和處理能力、決策和指揮能力、組織協(xié)調(diào)能力的科學(xué)化智能化交通指揮體系，為嘉興市的道路交通管理提供了一個高效的指揮決策平臺，切實提升嘉興市交通管理科技化水平。

實時路況分析系統(tǒng)其目的是通過對交通流信息采集，結(jié)合浮動車信息，對路網(wǎng)交通實時路況進行分析評估，自動生成相應(yīng)的路網(wǎng)誘導(dǎo)信息。它能夠有效地引導(dǎo)車輛在路網(wǎng)中運行，減少車輛在道路上的行駛時間，實現(xiàn)交通量在整個路網(wǎng)中的均勻分配。它對于科學(xué)、合理地分配交通流、緩解城市交通擁堵具有重要的意義。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

⑴ 信息采集層

信息采集層的主要作用是接收交通檢測系統(tǒng)采集的原始數(shù)據(jù)，并對這些原始數(shù)據(jù)進行校驗解包并進行預(yù)處理。

⑵ 信息處理層

在信息處理層中，將采集的基礎(chǔ)信息進行匯總整理、關(guān)聯(lián)存儲，通過分析、推論演算等一系列處理，形成有效的預(yù)警信息（文字、圖形、視頻等），為研判決策、指揮調(diào)度、警力部署和交通出行提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

⑶ 信息發(fā)布層

依據(jù)需發(fā)布信息的保密級別，控制發(fā)布范圍，通過互聯(lián)網(wǎng)、廣播電臺、手機終端（特服號碼短信、微博、微信）、交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)等不同的平臺發(fā)布路況信息。

2.2 系統(tǒng)功能

2.2.1 信息采集

通過在公路重點路段位置采用自建或共享視頻監(jiān)控、地感線圈、微波檢測、氣象設(shè)備、卡口分析等方式檢測車流量、車流速、車輛密度、道路占有率、路面溫度、濕度、風(fēng)力、能見度等基本數(shù)據(jù)來完成信息采集。

對出租車GPS數(shù)據(jù)源、微波信號采集器、線圈采集器、視頻采集器等各類采集器的實時信息采集，通過綜合數(shù)據(jù)平臺獲取交通流采集系統(tǒng)上傳的交通流數(shù)據(jù)、設(shè)備運維子系統(tǒng)提供的設(shè)備信息，包括交通流量、速度、位置等，按照預(yù)先設(shè)置的采集周期進行。

如視頻檢測是通過視頻攝像頭和計算機模仿人眼的功能，在視頻范圍內(nèi)劃定虛擬線圈，當(dāng)參數(shù)值從大到小經(jīng)過某一個閾值時表示車輛進入了檢測區(qū)域；當(dāng)參數(shù)值從小到大經(jīng)過另一個閾值時表示車輛離開了檢測區(qū)域，從而可檢測出車輛經(jīng)過的探測區(qū)域的數(shù)目，并檢測到車輛存在于檢測區(qū)域的時間[2]。

2.2.2 數(shù)據(jù)處理和分析

對各類檢測設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)過濾、轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計、計算等，計算處理檢測斷面各條車道、單向斷面在一個周期內(nèi)的車流量、平均車速、占有率等，分別按照不同的時段、路段對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，生成不同時段、路段的交通流數(shù)據(jù)供智能交通系統(tǒng)調(diào)用。

通過數(shù)據(jù)分析，可以進行交通形勢分析、交通形勢比較、交通分布分析、交通分布比較等。分析指定路段、指定道路和指定區(qū)域的交通速度、交通流量變化趨勢。

2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和查詢

對各類檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、查詢、存儲、打印等操作。可按行駛方向進行流量統(tǒng)計、車速統(tǒng)計，可以統(tǒng)計斷面/車道流量、流率（每小時每車道車輛數(shù)）、平均速度、車型（可分為五類車型）、時間/空間占有率、車頭時距、服務(wù)水平（可分為六級）、密度（單位長度上的車輛數(shù)）、空間平均速度（單位長度上的車輛平均速度），能夠統(tǒng)計每天24小時的車流分布，以及任意一段時間范圍內(nèi)（周、月）的日流量等。

2.2.4 信息發(fā)布

信息發(fā)布層主要對形成的交通信息進行發(fā)布。其中信息發(fā)布主要有兩大途徑：一個途徑是自動調(diào)用信息庫中的交通狀態(tài)信息，通過交通誘導(dǎo)相關(guān)性分析模型，得到誘導(dǎo)信息的發(fā)布延伸范圍和時效性參數(shù)，然后通過預(yù)案庫，生成誘導(dǎo)信息，經(jīng)人工確認后進行發(fā)布；另一個途徑是，如果需要人工輸入的信息（例如交通管制信息、勤務(wù)信息或宣傳信息等），則由指揮人員進行人工編輯，生成節(jié)目單后，結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的預(yù)案庫，與上述誘導(dǎo)信息一起，生成誘導(dǎo)信息節(jié)目單，傳給誘導(dǎo)系統(tǒng)的控制服務(wù)器。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

3.1 擁堵處理

通過對路網(wǎng)交通的監(jiān)控和交通信號控制，采集交通流信息，對路網(wǎng)交通實時路況進行分析評估，自動生成相應(yīng)的路網(wǎng)誘導(dǎo)信息，能夠有效地引導(dǎo)車輛在路網(wǎng)中運行，減少車輛在道路上的行駛時間，實現(xiàn)交通量在整個路網(wǎng)中的均勻分配。在科學(xué)合理分配交通流、緩解城市交通擁堵的應(yīng)用中具有重要的意義。

3.1.1 交通監(jiān)控

在交通監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)在最常用的是視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控作為公安交通指揮系統(tǒng)的重要組成部分，主要通過與廠商視頻監(jiān)控平臺的集成來實現(xiàn)，可支持多種視頻廠商的視頻信息對接。

通過視頻監(jiān)控，可直觀地反應(yīng)路口的實時情況，準確地掌握所監(jiān)視路口、路段周圍的車輛、行人的流量、交通治安情況等，方便指揮中心人員的研判與調(diào)度，從而對交通事故和交通堵塞做出準確判斷并及時響應(yīng)，對監(jiān)控范圍內(nèi)的突發(fā)性治安事件錄像取證，為內(nèi)外事警衛(wèi)工作服務(wù)，起到綜合治理效果?，F(xiàn)在交通行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的是市內(nèi)交通路口、重點地段監(jiān)控和高速公路收費站監(jiān)控等。

3.1.2 交通信號控制

交通信號控制系統(tǒng)是城市公安交通指揮系統(tǒng)的重要系統(tǒng)，其主要功能是自動協(xié)調(diào)和控制整個控制區(qū)域內(nèi)交通信號燈的配時方案，均衡路網(wǎng)內(nèi)交通流運行，使停車次數(shù)、延誤時間及環(huán)境污染減至最小，充分發(fā)揮道路系統(tǒng)的交通效益。

例如，現(xiàn)有一交通燈系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊技術(shù)，結(jié)合回路檢測器來識別通行車輛的類型，獲得通行車輛的速度，長度，數(shù)量等重要參數(shù)，從而控制交通信號的等待時間。與傳統(tǒng)的交通燈系統(tǒng)相比，明顯降低了平均等待時間，提高了總體交通效率，降低了能源消耗[3]。

3.1.3 交通誘導(dǎo)

交通誘導(dǎo)是公安交通指揮系統(tǒng)的重要組成部分，是指揮系統(tǒng)與外部進行信息發(fā)布的重要渠道，它根據(jù)道路交通狀態(tài)或管理部門指令及時顯示各種通告和相關(guān)信息，從而有效地對交通流進行誘導(dǎo)。

動態(tài)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)（Dynamic Transportation Guidance System，DTGS）是基于電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)和通信等現(xiàn)代技術(shù)，利用全球定位系統(tǒng)（GPS）、電子交通圖（Electronic Map of Traffic Network，EMTN）、計算機和先進通信技術(shù)。使得各種公交信息發(fā)布終端（車載計算機、手持終端、移動電話和網(wǎng)絡(luò)等）能夠自動顯示出行者位置、交通網(wǎng)絡(luò)圖和道路交通狀況，為出行者找到從當(dāng)前位置到目的地的最優(yōu)路線，并協(xié)助出行者方便地進入原先沒有去過的地方。其能有效地防止交通阻塞的發(fā)生，減少車輛在道路上的逗留時間，并最終實現(xiàn)交通流量在網(wǎng)絡(luò)中各路段上的最優(yōu)分配[4]。

3.2 實踐分析

實時路況分析系統(tǒng)能多渠道、全方位、立體化地向出行者發(fā)布實時道路交通路況信息，合理地組織城市交通流，為城建部門評估道路設(shè)計和建設(shè)的合理性提供交通信息分析數(shù)據(jù)，為科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)現(xiàn)代城市道路交通網(wǎng)發(fā)揮了一定的作用。但在實踐應(yīng)用中，我們同時需要完善交通規(guī)劃與管理，才能根治交通擁堵。

⑴ 加快交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。按照“建快線、增支路、連斷點、疏瓶頸”的思路，優(yōu)化完善城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。抓好各類交通規(guī)劃的落實工作；加快城市主次干道和快速路建設(shè)；加大公共停車設(shè)施、公交場站、貨運停車場等公共停車場等設(shè)施的建設(shè)力度；貫徹實施“五同步”政策，新建、改建道路的交通安全設(shè)施由建設(shè)單位同步建設(shè)到位等。

⑵ 全面落實公交優(yōu)先政策。以新的理念加強公共交通政策與管理措施，結(jié)合各類公共交通規(guī)劃，進一步從體制、政策、建設(shè)、管理等方面考慮優(yōu)先發(fā)展公共交通，推進投資、土地、物權(quán)、財稅等各類資源加快向公共交通政策傾斜，切實加大發(fā)展公共交通的力度，近期要加大公交專用道規(guī)劃建設(shè)的推進力度，進一步優(yōu)化公交線網(wǎng)、站點布局。

⑶ 強化靜態(tài)交通管理。探索市區(qū)停車場運行管理新機制，規(guī)范停車場管理模式；實施差別化停車收費政策，用經(jīng)濟手段來調(diào)節(jié)機動車在市中心區(qū)域的出行、停放，減少市中心區(qū)域的交通發(fā)生量；進一步規(guī)范停車泊位管理，清理部分不合理的停車泊位；按照網(wǎng)格化管理要求，加強市區(qū)道路的市容管理，減少占道設(shè)攤等違法行為；加強對機動車、非機動車違法停車的管理力度等。

4 結(jié)束語

隨著城市人口和城市交通流的增加，交通堵塞的問題普遍，而且成為焦點問題。例如經(jīng)常會由于一個路口的擁堵而觸發(fā)附近幾個路口的擁堵，使交通處于癱瘓狀態(tài)。對此，除了要提高駕駛者的素質(zhì)之外，向出行者提供實時的路況信息和進行及時的交通干預(yù)，是解決交通死鎖的一個有效的辦法。本文介紹的實時路況分析系統(tǒng)提供了豐富的交通信息和管理功能，能為出行者設(shè)計和更新出行方案，使出行者方便快捷地達到目的地；同時，也為管理者進行有效的管理提供了可靠的工具。但由于交通情況復(fù)雜多變，交通管理涉及技術(shù)、規(guī)劃等多方面，所以實施過程中肯定還會遇到很多難以解決的問題，值得我們不斷研究探討[5]。

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