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劉東波:城市交通智慧管控在新時期的深化發展
2019-11-14 來源:賽文交通網l 作者:冰山一角

  現階段,面臨著城市交通發展的新的形勢、新的挑戰,我們如何更好的用城市交通工程技術來支撐城市的交通治理和管控?

  近年來,我們一直在積極地推動能夠深化應用的交通工程系統,以此更好地支撐城市交通的基礎環境,城市交通也在逐步地走向科學化、精細化和專業化。

  另外,很多不按照通行規則通行的行為造成的交通事故仍有很多,我們應該如何規范和引導人們的交通規則意識?有哪些方面值得關注?如何進行人性化執法?以及新技術變革催生出了怎樣的智慧交通新環境?

  對此,公安部交通管理科學研究所副所長劉東波在“2019中國城市交通規劃年會“上進行了主題為“新時期城市交通智慧管控深化發展若干思考”的演講。

  以下為劉東波演講的主要內容(經本人授權發布):

  今天跟大家報告的主題,主要是在協同大環境下,以公安交管的視角,分析交通治理、智慧交通管控等方面如何進行深化發展的一些思考。

  首先,針對現階段城市交通發展的實際情況,大家都有明確的共識。

  在這里,我要突出強調幾點。

  一個是現在城市交通發展的速度太快,太快了就帶來了很多不適應的問題。

  截止到今年6月份,全國機動車保有量達到了3.37億輛,汽車保有量已經達到了2.5億輛,全國已經有66個城市的保有量超過了百萬輛,有11個城市超過了300萬輛,有兩個城市超過了500萬輛。

  也就是說,我們機動化的發展非常快,也非常高,因此,城市里的交通結構呈現出多樣化發展的趨勢。

  最近幾年,網約車、共享單車等共享交通出行模式逐漸增多,尤其是隨著城市格局的擴大,城市職住分離、通勤距離變長的問題越來越突出,給交通的管理和治理帶來非常大的壓力,另外,出行的強度也越來越大。

  兩年前,全國的城市大概有2/3以上在高峰期間出現了擁堵的情況,但現在來看,已經達到了4/5,擁堵已變成我國交通的新常態。

  老百姓更加關注的是出行的品質,關注時間的可靠性、交通方式選擇的自主性以及環境等等,現在,我們從機場、高鐵下來之后,可以坐地鐵、網約車,接下來可以騎共享單車,這和以前的方式有明顯的變化。

  當我們開私家車、坐公交車時,都希望道路行駛環境有品質,希望交通設施有保障,大家對出行的環境有了更高的追求。

  對政府來講,自然是希望能夠通過科學決策、協同系統和各種服務保障來不斷提升城市的綜合交通治理能力。

  在這樣的大環境下,我們還面臨著很多挑戰,以下是立足于交通管理領域做出的介紹。

  新挑戰1:不匹配-規則意識不強,由亂致堵頻發

  首先是一個匹配性問題,或者說不適應性的問題。

  城市正在集中化的快速發展,但是交通參與者的交通規則意識和快速發展的現實環境并不匹配,因此,它帶來的一些弊端,比如簡單的一個加塞,就會讓城市交通效率發生大幅下降,另外,我們在等紅綠燈的時候,有多少人在拿著手機,當我們拿著手機在發一個語音微信的時候,一抬頭,發現和前車的距離已經近了許多,我們的交通效率在這樣沒有規則意識的過程中不斷下降,所以,我們要關注行為的問題。

  如今,道路條件變得越來越好,有些地方在做隔離帶,有些地方把它撤出來,但是把隔離帶撤了之后,出現了交通無序的情況,也就是說一些行為規則與現實中的通行環境并不是非常匹配。

  總結來說,當下秩序混亂、排隊加塞、亂停亂放、開車看手機、缺乏隔離設施、標線不清晰等不規則行為太多,行為不守規、組織渠化設施不精細,技術應用和治理靶向度不夠等問題依舊突出。

  公安部交通管理科學研究所所長王長君也曾說:交通強國之路,需要一場規則啟蒙。

  新挑戰2:緩進步-智能化程度低、通行效率低

  第二個挑戰是緩進步,主要是指智能交通控制領域,總體上應該說智能化提升的頻率比較慢,進步緩慢,就拿我們的紅綠燈來講,現在紅綠燈信號配置不合理,已經成為政府和老百姓廣為詬病的一件事,道路擁堵路段是紅燈,車輛稀少路段反倒是綠燈,紅燈有車不放,為什么?小小的紅綠燈為什么不能跟隨車流變化?

  另外,還有感知設備落地效果差、信號控制不智能、擁堵預防疏解手段少等場景。

  其實,這些年新技術發展比較快,但是大家忽視了一個問題,現在都講大數據云平臺,高高在上,但是,要想解決交通領域實質性的問題,往往忽略了前端的檢測器、交通感知手段以及路口信號機之間的關系。

  記得前兩年,阿里的一位博士,曾經提到了世界上最遠的距離是紅綠燈和攝像頭的距離,一語道破我們這么多年城市智能交通發展的一個瓶頸,我們在平峰的時候希望講究效率,在高峰的時候希望能夠緩堵,但是我們一味的將調整信號配時來解決高峰期間的這樣一個擁堵,它能夠發揮的作用并不像我們期望的那么高。

  因此,我們需要重新進行審視思考,在高峰階段如何解決交通調控的問題。

  新挑戰3:缺精研-動態特征掌握不精準、被動緩堵

  第三個挑戰是缺精研,需要對車和通行行為進行管理,并對運行規律進行分析。

  因此,就需要知道路上有多少車,這些車在早高峰晚高峰的出行是集中在哪個時段,以及道路路網有多大動態的容量?在高峰時段,路網高容量的情況下,網約車有多少?外地車有多少?貨運車有多少?

  在大數據時代,我們需要精準的知道這些車是哪個類型,哪些使用性質,在這樣的基礎上,才能夠更好的調控,并進行緩堵,這也決定了在一定的時期范圍之內,交通緩堵是相當被動的。

  新挑戰4:少地氣-新技術發展快、跨界協同弱

  第四個挑戰就是少地氣,技術發展比較快。

  最近,新技術新思維的大膽嘗試和試點,和傳統的智能交通的技術進步發展,出現了強烈的碰撞,或者說,這是一種相互的融合和學習,也碰到了現實跟未來的碰撞。

  舉幾個簡單的例子,三年前,我們說互聯網加信號燈,去年又聽說互聯網在接管信號等等,還有紅綠燈和感知設備、5G+車聯網/自動駕駛,以及最近一兩年城市大腦、交通大腦的不斷發布,傳統的智能交通也變成了集成式的模式。

  那么,以后該怎么辦?接下來的感控的智能化,新一代城市交通智慧管控應用路徑應該在何方?交通管控的大數據應用平臺應該如何構建?如何更好的來支撐城市的暢通?

  這是值得我們去很好地思考,也是面臨著的現實問題。

  交通工程技術持續不斷的演進

  在這樣的形勢下,近年來,我們一直在積極地推動能夠深化應用的交通工程系統,以此更好地支撐城市交通的基礎環境,所以,第二部分匯報一下交通工程技術應用方面。

  2000年,公安部、建設部共同部署實施全國城市交通管理“暢通工程”,目前為止,暢通工程技術在國家道路網建設、提升道路的通行能力、設施的規范上發揮了重要的支撐作用。

  國家的交通工程技術也在不斷地發展變化,2010年,中央文明辦、公安部在全國開展文明交通行動計劃;

  2016年,公安部部署推進城市道路交通信號燈配時智能化和交通標志線標準化,重提兩化基礎性的工作,目的就是能夠打好交通標志標線的規范的設置,和交通信號等等智能化控制的問題。

  2017年,公安部、中央文明辦、住房城鄉建設部、交通運輸部共同部署《城市道路交通文明暢通提升行動計劃(2017-2020)》;

  在座的有很多我們行動計劃和暢通工程的專家,專家組組長,接下來,從2017年開始,公安部組織了若干現場會,這些現場會到目前為止一共有七個,支撐這些現場會、這些城市在打造示范樣板的核心支撐技術,就是交通工程技術,達到了很多示范方面的治理的樣品。

  2017年4月,全國城市道路交通管理工作現場會在深圳召開;

  2017年6月,城市道路交通管理工作現場推進會在南寧召開;

  2017年7月,城市道路交通秩序整治現場推進會在濟南召開;

  2018年3月,城市道路交通管理勤務機制改革現場推進會在長沙召開;

  2018年11月,深化城市道路交通管理警務機制改革現場會在杭州召開;

  2019年4月,全國城市停車治理工作現場會在西安召開;

  2019年5月,全國城市道路交通組織優化工作現場會在成都召開;

  上圖是2016年之后,公安部和四部委聯合發的一些文件在推動工程技術的一些應用,我們所也在立足行業需求的領域,做了一些標準的制修訂,也推選了一些各地做的比較好的交通治理的案例,同時也打造了一個精細化的資源共享的平臺,來分享各地的設計成果,案例的一些成果。

  總體上來說,城市交通在逐步地走向科學化、精細化和專業化。

  交通組織如何精細化、如何專業化

  接下來的問題是我們要更多的去思考如何來做精細化和專業化的問題。

  談到精細化,那么我們的精細化到底落地在哪里?直接作用在哪里?

  從技術角度來講,精細化更多的體現在時間上的精準分配和空間上的高效的利用,這是兩個根本的方向,從管理者的視角來看,更多的是應該體現在通行權的分配和行為的引導上。

  如果是落在通行權分配和行為引導,更多的目標是針對交通動態性的問題,圍繞著交通的動態性問題,我們提上來以下幾點,都需要得到更多的關注。

  首先是道路空間功能和交通運行的匹配性和一致性的問題。

  應該說在十年前,渠化島在城市里面路口做的是比較多,但是現在電動車比較多,所以接下來需要考慮如何來處理非機動車、電動車在路口的通行問題。

  我這里,引進了同濟大學楊曉光教授的設計,他的設計理念,更多的是來考慮通行權的問題。

  現在城市車輛較多,停車資源較少,所以在路邊有占用道路的路邊停車,但是這樣設置停車位,接下來非機動車停放要怎么做?如果是發生事故,怎么來進行處理?

  如果在道路前期在規劃或者改造階段,能夠把這樣的空間考慮到,那當然是更好的。

  第二個方面需要關注的典型,實際上是關注時空資源動態轉換利用的問題。

  我們有很多城市在不斷創新,并在各方面進行試點,比如潮汐車道、可變車道、借道左轉、蓄水池放行,以及這種學校門口護學通道的這種古典分解移位等等一些創新的做法,核心是希望把時空資源能夠更好的在動態方面進行轉換利用,這方面是值得的更好的去推廣,去考慮,去精細化地打造。

  第三個方面需要精細化的打造,除了微觀之外,在整個路網上,也要好好去做一些事情。

  現在有大數據的來支撐,但是我們確實要來了解每一條道路、每一個路段、每一個路口,晚高峰早高峰,交通急劇消散的動態設計,如果這樣的特性刻畫不出來,就很難做到交通緩解。

  從交通角度出發,我們更希望能夠建立一個科學的交通運行評估指標體系。

  其中,不但包括了時間空間強度方面的指標,也融入管理層的評估指標,我們所正在聯合一些院校考慮這個方面,確實更希望能夠通過這樣一個科學的評估指標體系,為未來的城市交通治理提供比較好的支撐。

  通行規則的再認知與行為的規范引導

  2012年到2018年,我們分析事故的時候,很多典型的不按通行規則通行的行為造成的交通事故量基本上沒有得到改善。

  我們一直在推動和呼吁全社會應該搞一場重塑交通規則意識的活動,從政策法規、駕駛培訓、交通宣傳、嚴格執法等方面去規范和引導人們的交通規則意識,主要有幾個方面是值得去關注的。

  第一,在道路交通法規上,對通行規則的再認知。以前,我們確實是沒有太多的關注,包括我也是從事道路交通法規的方面的研究,我都不知道我們法規上到底有多少通行規則。

  最近一段時間我們團隊初步的梳理出一個結論:在《道路交通安全法》和《實施條例》里,涉及到通行規則的表述近200項。

  那這200項,我們有多少人知道呢?我們有多少人了解?我們現在新駕駛員有多少?我們在教育培訓考試的過程中,我們學到了多少上路時應該注意的問題?我們知道哪些具體的例子?

  比如,一輛車在左轉的時候,跟一輛車在右轉相匯合的時候,您讓嗎?當我左轉的時候,我碰到人行的時候怎么辦?當我右轉的時候,我碰到還有一個尾車在這里,誰該讓誰呢?我們有3.37億輛機動車,汽車數量稍微少一點,那么,這些駕駛員對交通通行規則清楚嗎?他們到底能夠知道多少?

  我們一直在熱議禮讓班馬線,其實翻開我們《道路安全法》和《實施條例》,這里面已經做了非常明確的規則,怎么來進行禮讓?其實從禮讓角度來講,更多是從道德角度來講,讓行的規則是非常明確的,首先你要看到行人,看到行人你就要停車,行人走過了之后,你當然就可以走。

  所以,這里面夾雜了很多規則需要我們去再認知。

  第二,在工程設計和這個技術應用上,要有通行規則的準確體現。無論什么樣的工程技術措施和設施,包括管控方式,其實它最終的目的就是在保證通行規則。

  我們說一些交替的東西,我們所有的技術支撐手段都是為了交替通行幾個字,這就是一個基本的一個規則,能不能夠做到?

  最近一兩年,我們一直在說,能不能在小路上來設置這樣的人行道隔離護欄?這樣的隔離護欄設置,很多違法停車停不了,大家也都會覺得不能這么干,這就是一個基本設施上的體現。

  現在,各地有很多這樣的創新,這都是在倡通行規則,我們也覺得用工程和設施來規范通行時空,讓交通參與者在道路上“有理想的選擇”才是好的交通組織優化設計。

  第三,在違法查緝和執法管理方面,重心和導向應該實現正轉變。對酒駕、假套牌等嚴重的交通違法行為,當然是要進行嚴格執法。但對一些輕微的違法,更多的是要考慮警示性教育,采取一種包容引導的措施。

  比如說,監控抓拍闖紅燈現象,然后把闖紅燈的車輛號牌顯示在前方大屏上,有些時候我們確實做得有些過,應該去糾偏,有些地方通過大數據技術把人臉識別完之后連接人口系統,最后警察到駕駛員家里將其逮過來罰款,這就是我們說的有點過,其實更多的我們要強調警示教育的問題。

  目前,全國的城市、快速公路、高速公路上測速設備非常多,當時,測速設備引入道中國時,更多是從歐洲學過來,但是,有一點我們沒有學過來,我們到歐洲的時候看到更多的道路上不但有6F測速設備,還有更多的速度顯示提醒設備,這在我們國家非常少。

  我不知道在座的有多少是不是跟我一樣,我雖然是一個執法者,但我每年基本上一不小心就有千八百塊錢的違法罰款,當然,因為有些時候是我不經意或者不明確規則情況下才違章,所以,我們需要更多的這樣的提示和文件。

  我們現在有很多路邊的智能設備來抓拍違法停車,那么,能不能在做設備的時候設置一塊顯示屏,如果違停就把車牌顯出來,限制三分鐘開走,這就非常好,我們一直在希望有比較好的品質交通環境,那么,在執法方面,我們也希望能夠推動有更多的這樣警惕性和包容性的教育。

  新技術變革催生的智慧交通新環境

  以上是對交通工程技術的介紹,接下來,介紹一些信息化打造典型的思考和想法。

  第三部分跟大家分享匯報一下,關于用新技術如何更好的支撐智慧交通智慧管控的落地。

  如今,技術發展特別快,所以這些年有很多的新概念,包括一些新做法在不斷提出。以前,我們更多提的是交通的信息化和智能化,但是,放在現在這樣環境下是不是可以把它稍微換個順序,我個人覺得這個順序非常重要,不然接下來我們交通大數據驅動下的智能交通路徑就不知道該怎么辦。

  我們一直在說智能網聯環境,什么是智能網聯?

  這個概念,它包括了前端的互聯網交通的互聯,也包括了中心平臺的互聯,同時也包括了車流之間的協同,這是基本的智能網聯、智慧交通的基本環節,有了智能網聯環境才會有數據,有了數據才會有智能化,有了智能化和數據,才能讓我們的出行服務更加精準,更加主動,更加的好。

  我為什么要這樣來說這件事呢?

  因為前一兩年我們一直在提大數據解決了很多問題,AI解決了很多問題,但是,大數據平臺算力再怎么高,如果不關注這件事情的話,那就成了無源之水,有了數據卻只在云平臺上用,智能化也很難,尤其是前端的智能化,也就很難去提升,更不要更好的進行服務,所以,總體上來講,我們覺得在智能網聯大環境下,確實讓智能交通邁進了現實版的新環境。

  接下來,從四個方面簡要報告一下在技術發展路徑上的思考。

  第一,既然我們一直在提互聯網、車聯網,那么,首先就要使前端的攝像頭、信號機和車能夠聯系,使他們能夠進行直連的交互,有了這樣的職能交互,我們會獲取更多的數據。

  以前的智能交通更多的像煙囪一樣,現在有些地方在做大數據平臺時,往往是將全年的數據直接拉到了云中心,并沒有在前端控制,所以,第一件事應該做好前端的直接互聯和交互問題,有了互聯交互,我們就會獲取更多數據,有了更多的數據,再考慮數據怎么用,我們就可以精準的策劃微觀的交通運行狀態和運營狀態,這樣才能更好的去用。

  剛才我提到一點,關于現在的智能化,尤其是控制紅綠燈的智能化,為什么有時候感覺到沒有我們技術發展快?我個人覺得其中有一個原因,就是前端采集了很多數據,但是沒有在前端直接用,所以紅綠燈不是很靈,包括平臺層面,我剛才談到互聯網能控制信號增長,如果互聯網的數據和我們的交通控制數據系統能夠進行互聯,進行數據規范和交互,那它發揮的作用會更好,會更好的來落地。

  這兩年我們也做了一些實際的探索和嘗試,比如說把攝像頭跟信號機連起來,針對不同車道排隊和放行的情況,攝像頭能夠分車道采集。當然,用了這些數據,就直接可以把信號機的算法進行重構,這樣就能實現有多少車放多少,當然這是在平衡狀態下,我們也在不斷推動信號控制系統,包括集成指揮平臺和互聯網平臺,能夠直接進行數據的交互。

  畢竟我們是在做一個行業的事情,所以在推動試點的同時,也積極推動前端、中心,包括平臺之間,以及跨行業跨領域之間的數據信息交互規范。

  第二,是系統智能化提檔升級方面,有了這么多數據,我們當然是考慮如何去重構前端控制以及中心平臺的智能算法,但是,現在的交通場景非常復雜,所以,最近兩年的探索主要以考慮目標場景為導向,也就是把交通不同特點、不同時間、不同空間的擁堵的狀況或通行狀況,把它做成不同場景,以此來分別構建不同算法。

  第三,是平臺層面,在平臺上如何實現靶向治理,目標主要是針對緩堵的問題。

  有了大數據平臺算力的支撐,可以匯集公安交管路側的信息,系統的數據,互聯網數據,車聯網的數據,有了數據之后,就可以做診斷,做情報研判,這是大數據平臺很重要的功能,但它不是智能的,它更多的是起到協同調度的執行作用,這就是很多地方做大數據平臺來調控信號時,始終落不了地的關鍵原因。

  大數據平臺需要協同調度,調度路側的信息發布,把信息推給互聯網移動導航,讓導航幫我們去誘導一部分交通,不要再駛向交通擁堵點。

  以前經常說通行效率要提升15%,通行能力要提升15%,但是直觀來評判,如果導航能夠使10%的車不再走這條路了,那也就相當于通行效率提升了10%,所以,接下來要更好的發揮互聯網導航助力緩堵的一個作用。

  現在,車聯網不只是自動駕駛的問題,其實很多車都有智能網聯的功能,也就是說車載機機型會承擔很多作用,高峰時,我們調動不同場景的信號控制系統來實現控制功能,在高峰時希望通過信號進行截流。

  最后,是車聯網,最近連續三年,我們所聯合中國移動、華為,在無錫打造了車聯網示范,有很多收獲也有很多教訓,比如規模化延伸、跨領域協同和信息交互等等。

  在無錫做了三年車聯網之后,對我們公安交管領域大的一個觸動,就是讓前端和中心平臺數據開放,把很多管控的信息、管制的信息、事故的信息、事件的信息,因為它并不涉及隱私信息,我們全方位開放給、推給具有網銀功能的汽車,實現路況服務和輔助的智能化。同時按照這樣的發展路徑,我們也在考慮制定車路協同的技術標準。

  那么,車聯網在現階段能夠看到的作用主要有兩方面,一個是實現了點對點出行的精準服務,簡單的來說就是讓車知道路況,知道的更遠,長了千里眼,另一個是輔助安全駕駛,不敢說能不能輔助自動駕駛,但是確實能夠做到輔助安全駕駛和一些智能的控制。

  實際上,我們把大量的信息推給智能網聯汽車,接下來就會有大量車的信息同時推到智慧交管中心,也進一步提升了智慧交管平臺的能力。

  所以,當時李軍院士曾說,未來的自動駕駛智能網聯汽車,必將融入到整個城市的智慧交通發展大環境中。

  以上就是針對智慧管控方面的一些認識和思考,不足之處請大家多批評指導,謝謝。

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