蔡 超 鄭云壯

（中交基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護集團有限公司，北京100011）

1 建設(shè)背景

截至2019 年，北京市公路總里程已超過22250 公里，其中高速公路達到1114.6 公里，一級公路1457.4 公里，二級公路4028.6公里，三級公路3970.1 公里，四級公路11685.0 公里[1]。隨著公路路網(wǎng)的日益復(fù)雜及交通量的增長，伴隨而來的是管理壓力逐漸增大，急需提升公路管理部門應(yīng)對各類突發(fā)事件的反應(yīng)和處置能力。通過對北京市自然地理狀況及公路特征進行分析，主要的突發(fā)事件原因包括：崩塌、滑坡、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害事故，降雨積水、霧霾、降雪積雪、結(jié)冰、大風(fēng)橫風(fēng)等惡劣天氣引起的事故，車輛故障、交通事故、交通流量過大等引起的交通阻斷，以及道路施工養(yǎng)護、重大社會活動等引起道路的交通擁堵或阻斷。

為進一步提高公路路網(wǎng)管理水平和應(yīng)急保障能力，完善公路應(yīng)急處置體系建設(shè)，根據(jù)交通運輸部《全國公路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置平臺建設(shè)指導(dǎo)意見》、《安全生產(chǎn)應(yīng)急管理“十三五”規(guī)劃》、《公路網(wǎng)運行監(jiān)測與服務(wù)暫行技術(shù)要求》等有關(guān)文件精神，北京市交通委員會路政局全面啟動了——北京市公路路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置系統(tǒng)的建設(shè)工作，應(yīng)用信息化手段提升公路路網(wǎng)運行效率和服務(wù)水平。該項目被列為交通運輸部國家路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置系統(tǒng)示范工程，為全國省級公路路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置系統(tǒng)的建設(shè)積累經(jīng)驗、提供示范[2]。

該系統(tǒng)是在國家路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置以及北京市交通委信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)之下，構(gòu)建的北京市與郊區(qū)區(qū)縣兩級信息系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)建設(shè)主要包括數(shù)據(jù)管理平臺、路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置、業(yè)務(wù)應(yīng)用、公眾服務(wù)、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)支撐等六大類共計11 個系統(tǒng)[3]。

2 北京市公路路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)架構(gòu)

在路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，北京市公路路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)運而生，該系統(tǒng)架構(gòu)作為路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置系統(tǒng)的底層平臺，主要承擔(dān)著前端外場交通信息采集與發(fā)布等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作，是一切道路、交通、環(huán)境數(shù)據(jù)采集與感知的基礎(chǔ)，是面向公路使用者信息發(fā)布的主要手段，其數(shù)據(jù)的全面、精準(zhǔn)決定著上層應(yīng)急處置系統(tǒng)運行決策的高效性與準(zhǔn)確性。路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)為北京市路網(wǎng)交通信息化建設(shè)提供了針對性手段。

路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)架構(gòu)主要由交通信息采集設(shè)施、信息發(fā)布設(shè)施、應(yīng)急處置管理系統(tǒng)平臺等構(gòu)成，如圖1 所示。信息采集設(shè)施主要包括交通量調(diào)查設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、動態(tài)衡器、水位監(jiān)測設(shè)備、車牌抓拍設(shè)備、隧道數(shù)據(jù)采集新系統(tǒng)、治超站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等；信息發(fā)布設(shè)施主要包括可變情報板、基于交通流量的地圖版設(shè)備、交通廣播、集群短信等；應(yīng)急處置管理系統(tǒng)平臺作為路網(wǎng)信息服務(wù)、應(yīng)急救援、資源調(diào)度等管理工作的核心協(xié)同機構(gòu)。

圖1 北京市公路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)架構(gòu)圖

3 北京市公路路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布設(shè)施總體建設(shè)思路

北京市公路路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布設(shè)施建設(shè)工程的主要內(nèi)容包括北京市路政局道路路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置中心及市轄10 個公路分局監(jiān)控中心的信息監(jiān)控平臺，以及路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布設(shè)施的建設(shè)。具體涵蓋各公路分局所轄路段新增路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布設(shè)施的具體布設(shè)方案、系統(tǒng)構(gòu)成方案、數(shù)據(jù)圖像傳輸方案、設(shè)備供電方案等內(nèi)容，同時，所有新增設(shè)施需要接入相應(yīng)的公路分局監(jiān)控中心平臺，并實現(xiàn)相關(guān)信息上傳至北京市道路路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置中心。

整個建設(shè)體系可劃分為三級：（1）北京市道路路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置中心。（2）各區(qū)公路分局。（3）新增路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布設(shè)施。

整個系統(tǒng)通過傳輸通道將三級互聯(lián)，以實現(xiàn)路網(wǎng)交通信息采集的上傳及信息發(fā)布的下達，如圖2 所示。

4 北京市公路路網(wǎng)信息化建設(shè)的重點內(nèi)容

4.1 切實落實智慧交通、“互聯(lián)網(wǎng)+”設(shè)計理念。根據(jù)國務(wù)院信息化發(fā)展戰(zhàn)略部署、交通運輸部《交通運輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》、《推進智慧交通發(fā)展行動計劃（2017-2020 年）》、《交通運輸部辦公廳關(guān)于加快推進新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點的通知》，交通運輸部、發(fā)改委《推進“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通促進智能交通發(fā)展的實施方案》等文件精神，在路網(wǎng)信息化建設(shè)中應(yīng)切實加強交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，完善交通設(shè)施數(shù)據(jù)采集，形成全面覆蓋、動態(tài)感知、廣泛互聯(lián)的交通運行監(jiān)控體系，為公路工程基礎(chǔ)設(shè)施大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[4-5]。

圖2 北京市公路路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布設(shè)施建設(shè)體系構(gòu)成圖

4.2 因地制宜，符合北京市路網(wǎng)外場設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。北京市公路路網(wǎng)交通信息化建設(shè)工程，服務(wù)于北京市屬10 個區(qū)縣，工作的開展應(yīng)充分考慮首都城市建設(shè)特點和建設(shè)要求，及各區(qū)縣地區(qū)的差異性，切實滿足北京市地方標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)文件要求，包括《路網(wǎng)外場設(shè)施建設(shè)工程初步設(shè)計文件編制指導(dǎo)意見》、《道路智能化交通管理設(shè)施設(shè)置要求》、《圖像信息管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》等[6]。

4.3 加強對載貨運營車輛的管理，保障首都道路運營安全。北京市近年來對載貨汽車交通運營管理采取了一系列措施，由北京市交通委、北京市環(huán)保局、北京市公安局交管局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于對部分載貨汽車采取交通管理措施降低污染物排放的通告》已于2017 年9 月正式實施。各項措施旨在控制超載超限運輸，降低道路環(huán)境污染，改善空氣質(zhì)量，提升通行能力，確保交通運行安全。

4.4 落實安全文明施工，重視工程環(huán)保要求。城區(qū)建設(shè)項目特點是道路等級高，交通流量大，車流人流混雜，應(yīng)結(jié)合實際情況對安全文明施工提出更高要求。工程實施應(yīng)落實《北京市公路工程平安工地標(biāo)準(zhǔn)》，做好施工交通導(dǎo)改措施設(shè)計，保證工程過程中人員安全，切實提高項目風(fēng)險管理水平。根據(jù)《北京市空氣重污染應(yīng)急預(yù)案（2018 年修訂）》要求，切實采取有效的強制性減排措施，使項目實施全過程達到環(huán)保要求。

4.5 強化重點路段設(shè)計，保證交通安全。北京市路網(wǎng)交通信息化建設(shè)工程覆蓋地域廣，建設(shè)條件存在較大差異，路網(wǎng)內(nèi)存在地質(zhì)災(zāi)害路段及橋隧等特殊路段。建設(shè)過程中應(yīng)以此作為設(shè)計重點，細(xì)化重點路段信息采集與發(fā)布設(shè)施的配置，優(yōu)化通信傳輸通道，建立完善準(zhǔn)確的路網(wǎng)運行信息的采集系統(tǒng)，以保證重點路段交通運行安全。

5 對路網(wǎng)信息化建設(shè)重點內(nèi)容的保障措施

5.1 體現(xiàn)智慧交通、“互聯(lián)網(wǎng)+”交通的設(shè)計理念。北京市公路路網(wǎng)交通信息化建設(shè)工程作為北京市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點項目之一，承擔(dān)著完善首都交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)件交通信息狀態(tài)感知監(jiān)測體系，后臺交通大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的重要任務(wù)，設(shè)計過程中深化智慧交通設(shè)計理念，促進交通與互聯(lián)網(wǎng)的智能化發(fā)展，提升工程品質(zhì)，具體體現(xiàn)在以下方面。

根據(jù)市交通信息中心路政局統(tǒng)一規(guī)劃，完善路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化外場設(shè)備布局，提高布設(shè)密度，形成覆蓋全面的交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。

采用先進的控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，提高外場設(shè)備數(shù)據(jù)采集精確度，提升外場設(shè)備運行穩(wěn)定性。

根據(jù)城市交通管理需求，積極探索與指揮調(diào)度、信號控制、交通執(zhí)法、車輛管理、信息發(fā)布等方面的融合，形成一體化城市智能交通管理系統(tǒng)。

完善北京市道路路網(wǎng)管理與應(yīng)急處置中心的建設(shè)，優(yōu)化城市交通運行監(jiān)測與應(yīng)急指揮系統(tǒng)。

充分利用現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)資源，挖掘公眾出行、交通運行、安全事故等特征規(guī)律，初步形成決策管理支持體系，為交通規(guī)劃、工程建設(shè)、運行管理、政策制定等提供支持[7]。

與第三方互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)信息進行融合，形成綜合交通出行服務(wù)信息平臺，優(yōu)化出行服務(wù)體驗。建立與交通信息服務(wù)企業(yè)合作，提供定制化信息服務(wù)[8]。

5.2 加強入京貨車管理，保障道路運營安全。北京市公路路網(wǎng)交通信息化建設(shè)工程實施過程中，積極配合市行政區(qū)域內(nèi)載貨車輛交通管理措施，有效保障道路運營安全，具體體現(xiàn)在以下方面。

在進京市界、檢查站等重要節(jié)點，根據(jù)執(zhí)法、數(shù)據(jù)采集需求，設(shè)置相關(guān)交通量調(diào)查設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、車牌智能抓拍識別設(shè)備等，可對貨運車輛運行數(shù)據(jù)進行采集，為車輛管理提供有效手段，維護首都道路運營安全，相關(guān)數(shù)據(jù)可作為有關(guān)部門執(zhí)法依據(jù)。

通過各路段設(shè)置的可變情報板設(shè)備對貨運車輛進行主動引導(dǎo)，提示禁限行規(guī)定、車輛排放標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，并結(jié)合路段情況發(fā)布注意限速、禁止超載、疲勞駕駛等信息，保障車輛監(jiān)控上路，確保道路交通安全。

5.3 加強重點路段信息采集能力，保障路網(wǎng)服務(wù)水平。北京市公路路網(wǎng)交通信息化建設(shè)工程作為路網(wǎng)運行信息的有力獲得手段，應(yīng)著力實現(xiàn)路網(wǎng)信息的全面準(zhǔn)確采集，尤其是地質(zhì)災(zāi)害及橋隧等重點路段。具體體現(xiàn)在以下方面。

對各個區(qū)縣易受氣象、地質(zhì)災(zāi)害影響的路段進行梳理，明確重點區(qū)域，進行重點專項設(shè)計，提供實時監(jiān)測、信息發(fā)布、應(yīng)急聯(lián)動的完整處置方案。

通過對重點路段交通量調(diào)查設(shè)備采集到的實時數(shù)據(jù)進行分析，判斷各路段交通運行情況，及時發(fā)現(xiàn)事故信息。

通過道路沿線設(shè)置的氣象檢測設(shè)施，實時獲取相關(guān)氣象參數(shù)，同時加強與地方氣象臺的信息共享，對有可能發(fā)生氣象災(zāi)害及引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的路段進行提前預(yù)警與防控，將生命財產(chǎn)損失降到最低。

通過道路沿線攝像機實現(xiàn)重點路段的實時監(jiān)控，第一時間了解道路信息、交通信息、事故信息、天氣狀況等。

為確保汛期、雨季道路安全，在城市內(nèi)立體式交叉、下凹橋處、高差較大等路段設(shè)置水位監(jiān)測設(shè)備，實時監(jiān)測其水位變化，確保行車安全。

利用可變情報板、地圖版等進行信息發(fā)布和交通誘導(dǎo)。加強與高德地圖等第三方機構(gòu)合作，利用實時交通流量數(shù)據(jù)進行基于地圖的實時路況發(fā)布。

隧道路段信息化建設(shè)從監(jiān)控、通風(fēng)、照明、消防等各方面加強考慮，并建立起日常監(jiān)控運營管理與應(yīng)急救援疏散系統(tǒng)相協(xié)調(diào)配合的隧道機電系統(tǒng)。

利用可變情報板、交通廣播、集群短信等多層次的信息發(fā)布手段及時為道路使用者提供道路信息、氣象信息。

利用長期交通觀測結(jié)果、氣象資料和應(yīng)急指揮中心信息管理系統(tǒng)的平臺建立數(shù)據(jù)庫，通過軟件分析預(yù)測異常情況，及早采取有關(guān)措施。

5.4 積極推廣新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用。北京市公路路網(wǎng)交通信息化建設(shè)工程經(jīng)結(jié)合實際情況及技術(shù)發(fā)展，積極采用新技術(shù)、新設(shè)備，具體體現(xiàn)在以下方面。

根據(jù)交通流量調(diào)查需求，選擇識別率高、技術(shù)先進的設(shè)備。

外場設(shè)備采用智能防雷監(jiān)測系統(tǒng)，實時、有效地監(jiān)測防雷設(shè)施的工作狀態(tài)。

對外場新增設(shè)備采用智能機箱。智能機箱具備數(shù)據(jù)采集、集中供電、防雷保護、遠(yuǎn)程合閘控制等功能。

6 結(jié)論

北京市公路路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)至今，全市縣級以上普通公路共建有公路信息采集與發(fā)布設(shè)備超過2400 余套，涵蓋了交通量調(diào)查類設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、車牌識別抓拍設(shè)備、水位監(jiān)測設(shè)備、氣象檢測設(shè)備、手持視頻設(shè)備、車載視頻設(shè)備、會車提示設(shè)備、可變情報板（地圖版）設(shè)備等。

根據(jù)近年的使用和統(tǒng)計情況，各種路網(wǎng)外場設(shè)備運行總體良好，其中視頻監(jiān)控設(shè)備、可變情報板、氣象觀測站等設(shè)備全年月均連通率均在95.0%以上；交通量調(diào)查類設(shè)備運行更加穩(wěn)定，數(shù)據(jù)質(zhì)量有顯著提升。隨著信息采集與發(fā)布設(shè)備路網(wǎng)覆蓋率的逐年提升，路網(wǎng)運行監(jiān)測能力得以不斷提高，路網(wǎng)運行安全得以保障，應(yīng)對突發(fā)事件的處置能力逐步提升，能夠進一步降低公路事故率及事故的影響程度，極大提高公路安全水平，有效保障人民群眾的生命和財產(chǎn)安全，同時也為公路養(yǎng)護、路政管理、應(yīng)急搶險等工作提供了重要支撐。

北京市公路路網(wǎng)交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)日益完善，是保障首都交通基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋的有效手段，全面提升了北京市公路網(wǎng)服務(wù)水平，充分發(fā)揮公路路網(wǎng)的經(jīng)濟效益和重要作用。同時，該項目的實施初步實現(xiàn)了全市公路的信息化和智能化管理，使北京市在全國率先實現(xiàn)了對市域范圍內(nèi)主要國市干線公路的動態(tài)信息獲取，具有極高的示范性意義。