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宣城:深化“交通大脑”应用 提升道路交通管理

2020-03-19 14:12交(jiao)通(tong)言究社
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导 语(yu)

为充分发挥科技在交通管理、社会治理中的作用,有效提升公安核心战斗力和整体工作效能,宣城市公安局建设了“交通大脑”,对车辆、路口路段、停车场交通运行进行精准认知,通过抓住关键要素,实现智能交通管理与服务。宣城交警是如何对交通要素进行精准认知并开展智能交通管理与服务的呢?对未来城市道路交通管理有何展望呢?请看宣城市公安局副局长、交警支队支队长卢东林的介绍和思考。


宣(xuan)城交(jiao)通大(da)脑管(guan)控(kong)(kong)区(qu)覆盖市(shi)(shi)区(qu)约300平(ping)方公里,已接(jie)入6万(wan)多个(ge)(ge)(ge)标志、标线(xian)等道(dao)路基本(ben)元(yuan)素(su)及(ji)284个(ge)(ge)(ge)停车(che)场(chang)、1200余路高清卡口设备(bei)及(ji)700路高清视频监控(kong)(kong)等数(shu)据,实(shi)时感(gan)知日(ri)均(jun)8万(wan)辆车(che)的完备(bei)出行信息和(he)全(quan)市(shi)(shi)109个(ge)(ge)(ge)信号控(kong)(kong)制交(jiao)叉口、409千米路段的运(yun)行状况,结合(he)模型计算,对交(jiao)通系统(tong)全(quan)要(yao)素(su)进行精准认(ren)知,从(cong)而(er)实(shi)现个(ge)(ge)(ge)性化智慧管(guan)理与服务。



交通系统全要素精准(zhun)认知(zhi)


通(tong)过路面布(bu)设的(de)(de)高清(qing)卡口式(shi)电子(zi)警察(cha)系统,掌握(wo)每一辆车(che)经过每一路口的(de)(de)精准时刻(ke)及车(che)道信息(xi),结合智能(neng)算法,精准(zhun)掌握市区每个路(lu)口(kou)、每条路(lu)段的实时交通状态,进而建(jian)立智慧车辆运行(xing)档(dang)案,依此实现对车辆、路(lu)口(kou)路(lu)段、停车场交通运行(xing)的全要素精准(zhun)认知。

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车辆(liang)精准认(ren)知(zhi)

❖ 宏观车辆出行(xing)认知(zhi)

交通大脑对近一年或一段时间的宣城市区范围内出行车辆的类型和交通违法进行分析,将交通违法和交通事故数较多的车辆列为重点管理车辆。

2018年7月至2019年6月,宣城市区范围内年出行车辆数约116万辆,月均出行约30万辆,日均出行约8万辆,其中出行最多的前20%车辆,占总出行里程80%;前1%车辆共2945辆,占总出行里程的20%,包括968辆出租车、1106辆私人小汽车(疑似网约车)。少数车辆占用了大多数出行资源,体现了交通领域的“二八原理”,这部分车辆也正是做好城市道路交通管理的关键

通过对宣城市2018年的交通违法和交通事故相关数据进行分析得知,违法次数排前20%的车辆为9.19万辆,其交通违法占全市交通违法总数的71%,其中,1.38万辆车发生过交通事故,占事故车辆总数的24%,涉及交通事故1.62万起,占事故总数的51%(见图1),因此,这20%的车辆、驾驶人及所属企业是“防事故、保安全”的重点


图1:交通违法车辆(liang)所涉(she)及的交通事故数


❖ 车(che)辆轨迹重构与(yu)出行特征研判(pan)

交通大脑可以完整重构车辆每日、每次“从停车场到停车场”的精细化出行轨迹,知道车辆的起点、终点、何时在何地,实现对目标车辆的全时空可追踪管理

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路口(kou)、路段精(jing)准认知

交通大脑基于个体车辆精准认知,实时监控每一路段的车辆行驶情况以及排队情况,获知每一路口在一个相位、一个周期、一小时等不同时间段内的运行情况,从而实现对具体路口、路段的精准认知。当某(mou)一路段(duan)交(jiao)通拥堵时(shi),可以通过交(jiao)通大脑得知(zhi)车(che)流是从哪些方向汇(hui)集(ji)到拥堵路段(duan)的,从而为上游交通疏导提供精准的指导

交通大脑还可根据交通量及车辆聚集度等信息,确定路口的车辆离散度,离散度越低,说明该路口的使用越集中于少数车辆,据此对信号灯控制路口的功能类型进行精准认知,分为枢纽型、生活型、过境型、边缘型四个类型(见图2),从而对不同功能类型的路口采用不同的信号控制策略


图2:信号灯控(kong)制路口的功(gong)能类型


宣城市共有信号灯控制路口109个(ge),其中(zhong),枢纽型37个(ge),生活型21个(ge),过境型15个(ge),边缘型36个(ge)(见(jian)图3)。做好37个枢纽型信号灯控制路口的管理对城市交通正常运行意义重大,采用感应式控制(zhi)、绿波带等信号(hao)控制(zhi)策(ce)略,提高(gao)车辆在枢(shu)纽型信号(hao)灯控制(zhi)路口的通行效率。


图3:四个(ge)类(lei)型路口分布(bu)情况


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停车场精准认知

动态出行车辆和静态驻停车的一体化精准认知是做好交通管理的关键。交通大脑通过接入市区65座实体停车场和219座“虚拟停车场”(即可停车区域)数据,实时监控每一真实停车场、“虚拟停车场”的停车数量以及在场车辆清单,为重点和可疑车辆管控提供支撑。


个性化智慧管(guan)理与服(fu)务


交通(tong)(tong)大脑(nao)基于对每一(yi)(yi)辆(liang)车、每一(yi)(yi)路(lu)段、每一(yi)(yi)路(lu)口(kou)(kou)、每一(yi)(yi)停车场(chang)交通(tong)(tong)状态(tai)的(de)精(jing)准认(ren)知,开(kai)展一(yi)(yi)车(车、人、企)一(yi)(yi)策(ce)(ce)、一(yi)(yi)路(lu)(路(lu)段、路(lu)口(kou)(kou))一(yi)(yi)策(ce)(ce)、一(yi)(yi)场(chang)一(yi)(yi)策(ce)(ce)的(de)个性化智能管(guan)理与服务。

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个性化(hua)多模式出行服务

交通(tong)大脑提(ti)供保障级、保卫级等多(duo)种级别的信(xin)号控制优先通(tong)行的个(ge)性化出行服务。

❖ 车群保障(zhang)级出行服务

车群保障级出行服务,即弹性绿波带,可根据车群的常驶路径以及时段设置绿波带,绿波带会根据目标车群行驶速度、主要出行需求等因素的变化,进行相位差和方向调整,在减少目标车群遇到红灯的同时,使其他车辆基本不受影响。目前考虑早高峰主流出行路径,在宣城城区设置了多条弹性绿波带,时间段主要为上午6:30-8:30。

以图4所示的绿波带为例,该路线共涉及5个信号灯控制路口,受益车群占各路口总流量的34%,平均旅行时间降低13%,平均不停车通过率由50%提高至73%,车辆通行效率显著提高

图4:绿波带举(ju)例



❖ 车辆保(bao)卫级出行服务(wu)

车辆保卫级出行服务用于保障特种车辆、救护车、消防车等特殊车辆在紧急情况下的顺畅通行。交通大脑可准确预测目标车辆到达路口的时刻,对信号灯实现精准控制,保证特殊车辆行驶到路口时,目标通行方向均为绿灯。目前,车辆保卫级出行服务已实现了特殊车辆目标通行方向绿灯仅延长5~10秒,其它方向基本不受影响,在宣城成为常规应用。


❖ 多模式绿波带(dai)出行服务

多模式(shi)绿(lv)波(bo)带出(chu)行服务包(bao)括三种模式(shi):

· 速度自适应,设置(zhi)多套相邻路口在不同速(su)度下的绿波带控制方案,交通(tong)大脑自(zi)动根据当前速(su)度情况匹配对应方案,使绿波带持续发挥作(zuo)用;

· 时段自适应,设(she)置多(duo)套相邻(lin)路口(kou)在不同时(shi)段下(xia)的绿波带控制方(fang)(fang)案,交(jiao)通大脑自动根据当前时(shi)段情况(kuang)匹配对(dui)应方(fang)(fang)案,使绿波带持续(xu)发挥作(zuo)用;

· 需求自适应,针(zhen)对出行(xing)连接相对紧密的路段,自动改变绿波(bo)带方(fang)向,使得更(geng)多(duo)车辆能在(zai)不改变自己行(xing)驶习惯(guan)的同时更(geng)多(duo)地享受到(dao)绿波(bo)带服务。


目前,共在市区设置了37条路段、99个路口的干线协调控制方案,交通大脑可根据时间、车辆需求、路段速度等自动调整绿波带,其余路口基本实现了基于视频流量检测的自适应控制。2017年至今,在宣城市机动车出行量提升18.9%的情况下,中心城区路段平均速度提升5.5%,基本消除了车辆等待三次红灯才能通过路口的情况,46.6%的车辆可直接绿灯通过,51.9%的车辆等待一次红灯即可通过,仅1.5%的车辆需等待两次红灯通过



2
抓(zhua)特(te)定对象安全管理

❖ 车辆安(an)全评价

今年9月初,交通大脑根据车辆交通违法与肇事的潜在关联,综合历史车辆交通违法及事故记录、车龄、使用性质等信息,建立了车辆安全评价体系,对宣城市40万辆在用汽车进行安全评分,量化安全风险评分低于40分的6100辆车辆属于高危车辆,潜在的肇事倾向性较高。

通过进一步对高危车辆进行深入分析,研判其高频出行区域并分发至相应辖区部门,予以重点关注。同时,对高危车辆开展专项整治与安全教育工作,必要时布控拦截,进行检查、教育。

2019年(nian)5月8日,宣城市梅溪(xi)路(lu)与(yu)文昌路(lu)交(jiao)叉(cha)口发(fa)生一(yi)起货车(che)(che)致人死(si)亡事故,货车(che)(che)负(fu)全部责任。建立车(che)(che)辆(liang)安全评价(jia)体系后,交(jiao)通大脑对涉事货车(che)(che)进(jin)行安全评价(jia),分值为28分,属于(yu)极度(du)危(wei)险车(che)(che)辆(liang)。通过进(jin)一(yi)步分析发(fa)现,该(gai)货车(che)(che)2018年(nian)交(jiao)通违(wei)法共69起,所属企(qi)业拥有(you)19辆(liang)机动车(che)(che),其中18辆(liang)车(che)(che)有(you)交(jiao)通违(wei)法记录,年(nian)车(che)(che)均交(jiao)通违(wei)法73起,亟需对该(gai)高危(wei)车(che)(che)辆(liang)及所属企(qi)业进(jin)行整治(zhi)和安全教育。


❖ 多模式车辆布控(kong)

交通大脑支持多模式车辆布控,满足多场景的车辆布控需求。通过实时追踪目标车辆,预测目标车辆的下游路线及到达路口的时刻(见图5),通过调控信号灯对目标车辆进行红灯拦截,实现动态布控。此外,还可定位目标车辆当前所在真实或“虚拟停车场”,若具备布控条件,在停车场布控直接抓捕;若停车场不具备布控条件,交通大脑可分析得出目标车辆或同类车辆的常驶路段、时段,交警提前布控进行拦截。


图5:目(mu)标车辆行驶路线预测


基于此项功能,交通大脑可对逾期未报废、逾期未年检、多起交通违法未处理等重点违法车辆实行精准布控,已累计辅助抓捕违法车辆3000余辆。

❖ 驾(jia)驶人(ren)及运输企(qi)业安全评价

交通大脑依据驾驶人年龄、驾龄、交通违法记分情况等信息,对驾驶人进行安全风险评价依据运输企业下属车辆的安全评分情况对运输企业进行安全风险评价,评分排前十的驾驶人和前五的运输企业为高危驾驶人和高危运输企业,将其列为重点管理对象予以重点关注。

对于高危驾(jia)驶人,宣城交警(jing)(jing)重点加强对(dui)其(qi)驾驶(shi)(shi)证扣分时的(de)身份核对(dui),通过短信提(ti)醒(xing)、线下教育(yu)等方式进行劝导。宣城交警(jing)(jing)计划增(zeng)加对(dui)高危驾驶(shi)(shi)人后续交通违(wei)法(fa)行为的(de)跟踪,依托交通大脑对(dui)涉嫌“买卖分”违(wei)法(fa)犯罪团伙(huo)和人员进行深(shen)度挖掘。

对于高危运输企业(ye),宣城交警对企(qi)业(ye)负责(ze)人(ren)进行约谈,并将企(qi)业(ye)名单分(fen)发至(zhi)各大(da)、中(zhong)(zhong)队(dui),由(you)大(da)、中(zhong)(zhong)队(dui)联(lian)(lian)合交通运输等部(bu)门对高(gao)危企(qi)业(ye)的车辆和驾驶人(ren)管(guan)理(li)、动(dong)态监控(kong)等工作落实(shi)情况开(kai)展联(lian)(lian)合检查,对发现(xian)的问题限(xian)期整(zheng)改,倒逼企(qi)业(ye)落实(shi)安全生产主(zhu)体(ti)责(ze)任。


❖ 道路安全评价

交通大脑依据路段交通事故起数、高危车辆行驶情况量化路段的安全评分值对评分低的路段进行原因分析,找准是交通组织不合理、信号配时不合理等道路因素导致,还是车辆行驶不规范等车辆原因导致,从而对事故高发路段进行整治,对高危车辆出行频繁的高风险路段加强管控。

以佟公路(lu)(lu)(张果路(lu)(lu)-宛(wan)溪(xi)南路(lu)(lu)段)为例(li),2018年(nian)(nian)该路(lu)(lu)段发(fa)生(sheng)交(jiao)通(tong)事(shi)(shi)故(gu)(gu)35起,涉及车(che)辆27辆,但(dan)事(shi)(shi)故(gu)(gu)车(che)辆较分散,且(qie)安(an)全评分接近全市车(che)辆平均安(an)全评分,表明该路(lu)(lu)段的(de)安(an)全风险因素源于道路(lu)(lu)设计或管控。宣(xuan)城交(jiao)警(jing)通(tong)过实地调研发(fa)现,该路(lu)(lu)段机非(fei)混行交(jiao)织严重且(qie)路(lu)(lu)侧随意停车(che)是事(shi)(shi)故(gu)(gu)多发(fa)的(de)主要(yao)原因。今年(nian)(nian)年(nian)(nian)初,宣(xuan)城交(jiao)警(jing)会同市政部门完善了(le)交(jiao)通(tong)安(an)全设施,并加强路(lu)(lu)面警(jing)力部署,安(an)装(zhuang)了(le)非(fei)现场违法采(cai)集设备(bei),截至目(mu)前,未(wei)再发(fa)生(sheng)交(jiao)通(tong)事(shi)(shi)故(gu)(gu)。


通过交通大脑的全要素精准认知,宣城交警对全市交通系统了如指掌,通过抓住关键车辆、驾驶人、运输企业和路段路口等要素,实现个性化智能管理有的放矢、提升工作效果、节省警力资源。下一步,宣城交警将建立基于交通大脑的新一代智能交通生态圈“交通大脑+车路协同+辅助驾驶”,实现从前端设备到业务应用的闭环发展,并探索一体化平台为全警服务的新模式,建设面向公安全警种、全业务的涉车大数据分析平台,提供以车辆个体为基本单元的全量、全域、全时车辆状态信息,提供路段、路口、停车场等所有路网单元的时空关联与涉车信息,实现交通管理数据在全警种共享共用,逐步推动宣城智慧交通向智慧公安、智慧城市迈进。

(文 / 宣城市(shi)公安局(ju)副局(ju)长、交警(jing)支队(dui)支队(dui)长 卢东林)

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