尚永鑫，王 馨

(1.中科軟科技股份有限公司 北京市 100080； 2.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 沈陽(yáng)市 110136)

0 引言

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)等更多先進(jìn)技術(shù)的融入，我國(guó)的交通事業(yè)也有了質(zhì)的提升[1]。交通運(yùn)輸部2018年2月發(fā)布《交通運(yùn)輸部辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》，重點(diǎn)體現(xiàn)于六個(gè)方向，即“基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化”、“路運(yùn)一體化車(chē)路協(xié)同”、“北斗高精度定位綜合應(yīng)用”、“基于大數(shù)據(jù)的路網(wǎng)綜合管理”、“互聯(lián)網(wǎng)+路網(wǎng)綜合服務(wù)”、“新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)”。隨著城市交通的智慧化、現(xiàn)代化、科技化發(fā)展，交通標(biāo)志也在探索其在新時(shí)代的交通體系的應(yīng)用。可變交通標(biāo)志從交通發(fā)展角度出發(fā)，是試水新技術(shù)在交通安全設(shè)施建設(shè)的產(chǎn)物。以“安全、高效、綠色、品質(zhì)”為目標(biāo)的智慧交通發(fā)展方向，將可變交通標(biāo)志的發(fā)展向智慧交通系統(tǒng)性、科學(xué)性、完整性進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，對(duì)未來(lái)交通標(biāo)志下一步發(fā)展具有重要的意義。圍繞可變交通標(biāo)志相關(guān)的發(fā)展及應(yīng)用，從實(shí)施目的、總體思路、主要目標(biāo)等方面進(jìn)行論述。

1 當(dāng)前城市道路交通標(biāo)志設(shè)置及應(yīng)用探索

1.1 交通標(biāo)志的設(shè)置依據(jù)

道路交通標(biāo)志的設(shè)置主要依據(jù)由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布的《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線》GB-5768-2009第二部分即“道路交通標(biāo)志部分”和《城市道路交通標(biāo)志和標(biāo)線設(shè)置規(guī)范》GB51038-2015作為道路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)以及施工的主要依據(jù)，在經(jīng)歷過(guò)幾次修訂后沿用至今。隨著行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)迭代，國(guó)標(biāo)內(nèi)容中有的道路交通標(biāo)志的設(shè)置方式可能與現(xiàn)行的基礎(chǔ)建設(shè)以及交通環(huán)境不夠完全匹配，因此很多地區(qū)在國(guó)標(biāo)的基礎(chǔ)上再結(jié)合本地交通環(huán)境特征，編制了適用于本地區(qū)的道路交通標(biāo)志設(shè)置文件。

1.2 可變交通標(biāo)志的應(yīng)用探索

道路交通標(biāo)志(以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)志”)是城市交通安全設(shè)施的重要組成部分，標(biāo)志的材料、結(jié)構(gòu)形式、顯示形式也隨著技術(shù)的革新發(fā)生著改變。目前國(guó)內(nèi)外大、中、小型城市90%以上的道路交通標(biāo)志采用反光膜制作，由于傳統(tǒng)的反光膜標(biāo)志不具備信息自動(dòng)更新功能，在很多需要信息切換的特殊路段及場(chǎng)景就需要用人工和機(jī)械進(jìn)行信息修改，操作比較繁瑣、效率相對(duì)較低?？勺兘煌?biāo)志的出現(xiàn)就解決修改版面信息復(fù)雜的問(wèn)題，同時(shí)兼?zhèn)渲鲃?dòng)發(fā)光光源、夜間視認(rèn)效果統(tǒng)一、交通環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

2 可變交通標(biāo)志的應(yīng)用情況

2.1 可變交通標(biāo)志的定義

可變交通標(biāo)志是指圖形、文字、色彩可根據(jù)交通安全與管理的需要?jiǎng)討B(tài)改變的標(biāo)志。控制人員可根據(jù)行車(chē)環(huán)境的變化，即時(shí)通過(guò)遙控裝置手動(dòng)或自動(dòng)使該標(biāo)志顯示其中相應(yīng)的某種信息，告知和警示駕駛員采取相應(yīng)安全、合理的行車(chē)措施。LED可變標(biāo)志主要用于動(dòng)態(tài)交通管理，現(xiàn)在大、中城市用得比較多，可變交通標(biāo)志的版面具有不同的組成方式，越來(lái)越多的可變交通標(biāo)志應(yīng)用在不同的交通場(chǎng)景下。

2.2 可變交通標(biāo)志的應(yīng)用

(1)特殊天氣警示

當(dāng)遭遇雨雪、大霧、沙塵暴、強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣發(fā)生后，道路能見(jiàn)度下降，通行效率降低，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。此時(shí)原本用做指路標(biāo)志、地點(diǎn)距離顯示、擁堵指數(shù)顯示、環(huán)境保護(hù)、交通宣傳等功能的可變交通標(biāo)志就會(huì)切換成天氣預(yù)警信息、速度限制信息、備選路線、避險(xiǎn)地點(diǎn)、安全指引等信息。

圖1 惡劣天氣下可變交通標(biāo)志工作圖

(2)交通事件警示

交通事故、擁堵、停車(chē)檢查、道路管制等交通事件嚴(yán)重影響道路通行能力，目前城市的交通事件檢測(cè)系統(tǒng)都已比較成熟，通過(guò)路端攝像機(jī)分析檢測(cè)道路視頻，監(jiān)控道路狀況，及時(shí)甄別發(fā)現(xiàn)交通事故、異常停車(chē)、車(chē)輛逆行、道路遺撒、道路擁堵等多種交通事件。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到交通事件發(fā)生時(shí)，將事件信息傳輸至可變交通標(biāo)志，可變交通標(biāo)志將事件信息在版面進(jìn)行發(fā)布，后方車(chē)輛獲取事件信息后進(jìn)行變道、繞行等，做到了早發(fā)現(xiàn)，早處置，早疏導(dǎo)，可以極大地改善城市交通狀況，提高城市交通擁堵治理能力。

當(dāng)行進(jìn)方向出現(xiàn)事故、臨時(shí)施工時(shí)，事件檢測(cè)系統(tǒng)將事件信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心將事故、施工信息和路況狀態(tài)編輯成警示信息在原指路標(biāo)志可變信息欄進(jìn)行發(fā)布，并能給出繞行或者變道行駛的方案。后方車(chē)輛可以及時(shí)獲取路況信息，提升道路使用效率。

當(dāng)路段發(fā)生交通事故時(shí)，事件檢測(cè)系統(tǒng)將事故情況上傳至中心端，中心端在第一時(shí)間將事故信息以及相應(yīng)行車(chē)推薦通過(guò)事故后方的可變交通標(biāo)志進(jìn)行發(fā)布，如圖2所示，在距離事故350m行車(chē)方向的可變指路標(biāo)志上發(fā)布前方事故信息并建議繞行，后方車(chē)流在進(jìn)行繞行時(shí)有較充足的時(shí)間，同樣對(duì)于預(yù)防次生事故發(fā)揮重要作用。

圖2 交通事件警示發(fā)布流程圖

(3)禁令、限速等標(biāo)志的可變切換應(yīng)用

限速、禁令等標(biāo)志在日常交通管理工作中起著關(guān)鍵的作用，此類(lèi)標(biāo)志多數(shù)情況下屬于表述強(qiáng)制規(guī)定的內(nèi)容，對(duì)于城市交通流的特性來(lái)說(shuō)，不同時(shí)段對(duì)于交通流的管控策略也不盡相同。應(yīng)對(duì)早晚高峰時(shí)段交叉口通常采取禁左的管理策略，將信號(hào)放行時(shí)長(zhǎng)主要分配給直行方向的交通流，以提升核心區(qū)域及方向的通過(guò)性[2]。但在平峰以及夜間時(shí)段，各個(gè)方向的交通流呈離散狀態(tài)時(shí)，就可以解除禁左的規(guī)定，盡可能恢復(fù)路口的左轉(zhuǎn)功能性。

圖3 路口禁止左轉(zhuǎn)及解除示例

限速管理同樣可以利用可變交通標(biāo)志來(lái)進(jìn)行彈性切換限制速度值，當(dāng)截面流量升高時(shí)，常規(guī)限制速度明顯不適用此時(shí)段的流量需求，車(chē)流密集區(qū)不適宜加速和高速通過(guò)，應(yīng)該將限速值下調(diào)以保證車(chē)流平穩(wěn)通過(guò)；當(dāng)平峰以及夜間有條件實(shí)行設(shè)計(jì)限制時(shí)速時(shí)，將可變限速標(biāo)志的速度管理提升至原設(shè)計(jì)數(shù)值。路段限速進(jìn)行合理管控后，可以降低事故發(fā)生率，提升路段車(chē)流通過(guò)的穩(wěn)定性[3]。

(4)道路施工作業(yè)預(yù)警提示

道路臨時(shí)施工時(shí)，除了通過(guò)使用區(qū)域封閉提示外還可以把施工信息在可變交通標(biāo)志上顯示，施工信息提前在后方及周邊沿線的可變標(biāo)志上提示，可以盡早讓駕駛?cè)双@取信息并做出最優(yōu)線路選擇。相比于原來(lái)小區(qū)域封閉及提示的方式，可變交通標(biāo)志在沿線相關(guān)區(qū)域顯示施工信息更具優(yōu)勢(shì)，信息的傳播區(qū)域更為廣泛，信息更容易辨識(shí)。

2.3 結(jié)合智慧交通體系的應(yīng)用

(1)可變標(biāo)志在智慧交通的應(yīng)用

可變交通標(biāo)志可以結(jié)合大數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)等平臺(tái)，直接在地圖上進(jìn)行顯示，通過(guò)通信系統(tǒng)，對(duì)于區(qū)域交通的信息發(fā)布、城市整體的交通管控、交通共同體(TC)的態(tài)勢(shì)信息發(fā)布等具有重要的意義。

(2)可變交通標(biāo)志在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

自動(dòng)駕駛是社會(huì)的熱點(diǎn)，道路交通標(biāo)志作為智慧路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分，在智能識(shí)別中主要分為兩類(lèi)：第一類(lèi)是以視頻識(shí)別技術(shù)為主對(duì)有著數(shù)字、反光且文字圖形發(fā)出清新光色的指路標(biāo)志進(jìn)行智能識(shí)別的基礎(chǔ)交通標(biāo)志；第二類(lèi)則為交通信息數(shù)字化經(jīng)由路側(cè)內(nèi)嵌在可變標(biāo)志內(nèi)的RSU通信設(shè)備向車(chē)輛下發(fā)指令，在擁有視野感知之外向智能駕駛車(chē)輛提供惡劣天氣等全天候環(huán)境中的遠(yuǎn)距離視認(rèn)性能?？勺兘煌?biāo)志內(nèi)嵌物聯(lián)網(wǎng)傳感模塊，能夠接入智慧物聯(lián)網(wǎng)交通管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交通標(biāo)志身份信息的全生命周期數(shù)字化管理，為車(chē)路協(xié)同提供技術(shù)支撐。

3 結(jié)語(yǔ)

可變交通標(biāo)志是在既有交通標(biāo)志基礎(chǔ)上衍生的產(chǎn)物，它采用當(dāng)前主流的通信、電子屏顯、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，再結(jié)合原有道路交通標(biāo)志的“安全”、“效率”特性打造而成的。可變交通標(biāo)志為交通安全設(shè)施的升級(jí)革新提供了新思路，在基于城市道路交通場(chǎng)景下對(duì)于不同交通環(huán)境下可變交通標(biāo)志的應(yīng)用進(jìn)行了示例分析，為城市的交通標(biāo)志的管理與控制提供支撐，由此生成的方案將更具主動(dòng)性、精準(zhǔn)性、有效性。