论现代城市交通管控智能化

罗良浩 刘冠华

摘要：本论文针对交通拥堵，行驶成本增加，噪声污染以及交通事故频发导致大量的人员伤亡和高额的直接和间接经济损失等一系列的交通问题，提出了现代化的交通管理与交通控制理念以及运用符合当今特点的管理和控制手段以及智能化方法。

关键词：城市交通 交通需求 交通管控 策略

Abstract: This thesis focuses on traffic congestion, travel costs, noise pollution, and frequent traffic accidents cause a lot of casualties and the high direct and indirect economic losses and a series of traffic problems presented modern traffic management and traffic control concepts characteristics and the use of line with today's management and control tools and intelligent way.Keywords: urban transport traffic demand traffic control strategy

中图分类号：F57 文献标识码A

1、引言

改革开放以来，我国国民经济取得了举世瞩目地持续、高速的发展，城市交通建设与交通管理控制水平也随之蓬勃发展和空前提高。然而随着市场经济体制的确立与发展，城市化进程的加快，运输量和机动车辆持续增长，交通设备、产品的科技含量及信息化程度不高的弱点也相对明显，由此造成一系列的交通问题，如交通拥堵，行驶成本增加，噪声污染以及交通事故频发导致大量的人员伤亡和高额的直接和间接经济损失。这都成为制约社会进一步发展、国民经济持续增长的"瓶颈"，因此，有必要对交通管理控制进行分析研究，势在必行。

近年来，城市实施道路交通的“畅通工程”，力图通过行政手段促进道路建设和交通管理协调，推动城市交通拥挤堵塞问题的缓解。我国大城市交通拥挤堵塞的主要表现：一是人多车少，运力紧张。二是车多路少，路网稀疏，道路面积小。我国城市道路的人均面积太小，道路占城市面积率及路网密度太低，再加上我国城市公共交通运力不适应客运量的需要，城市专业货运部门的车辆也供不应求，结果导致自行车、社会自备车的大量增加，从而使车多路少的矛盾更突出。在城市道路立法管理方面, 国务院1996 年制定的《城市道路管理条例》作了原则性规定，此外又相继颁布了一些其他相关道路管理的法律法规，各地方道路管理部门也纷纷出台了适合当地交通管理的政策及措施。但是这些问题仍然明显存在，这就有必要对城市道路的管理进行分析和研究。

2、城市交通管理

2.1 城市交通管理的内涵

城市交通管理本身就是一个动态演化过程,因此,在进行城市交通管理时,要反映不同时段上城市的动态演化过程,以便实现动态调控。要想创造畅通、有序、安全的交通环境,必须有发展的眼光,力促打破孤立、单一、直线式的粗放型管理的小交通思想和框框的束缚,树立开放、整体、系统、科学化管理的大交通概念。

道路是城市交通的基础,是城市交通管理系统的主体。良好的城市道路和完善的城市道路网是城市发展的明显标志,因此,道路建设是城市交通管理的重要组成部分。随着城市系统内部各子系统的不断壮大,制定修立交桥、人行过街天桥、人行地下通道等城建规划势在必行。而且随着科学技术的不断发展,智能交通、交通组织规划和渠化设计是做好城市交通管理的重要手段。这种方式是以先进的线路连动控制系统引导交通,使松散的车流压密,全线绿灯连续通行。

良好的道路交通环境是城市交通组织管理的基本前提。为此要严格控制非交通因素占用城市道路,取缔非法占道,改变某些地方对非法的违章占道只收费不管理的现状;提高道路交通的机动化程度和道路尤其是交叉路口的通行能力,改善城市道路交通环境。要做好城市的交通管理,法制先行。必须重视交通法制建设,依靠较为健全的法律体系。城市交通是一项系统工程,也必须实行社会各方面的综合管理。

2.2 城市交通面临的主要问题

城市作为人类文明的象征和生产力的空间载体,聚集了一定地域范围内的人才、资金和技术。随着人类社的发展,城市发挥地域政治、经济和文化中心、交通中心的作用日益显著。人们都知道,交通运输的现代化是国家兴旺发达的重要标志之一。由于交通运输的发展,促进了物资交流和人们的交往,提高了工作进程。然而,随着交通运输的迅速发展,也带来许多负面影响,尤其是地面的汽车交通运输,不论是发达国家还是发展中国家,都存在不同程度的问题。交通拥挤、交通噪声、交通事故频繁,道路堵塞,环境污染,对居民区的不良影响等的问题正越来越被各国政府部门所重视。

2.3 城市交通管理的意义

要维护一个城市良好的城市交通,必须要进行城市的交通管理。进行交通管理的主要意义有以下二点：

1. 交通是人类生活四大基本要素之一,是社会生活和经济建设与发展的基础,建设好交通管理,不仅带来交通效益,降低社会发展成本，而且更主要的是在此基础上产生的社会、环境和经济效益，对整个社会的全面进步都具有重要的作用和意义。

2. 通过交通管理机制,可以揭示城市交通管理的主要制约因子及面临的主要交通问题,为制定城市交通管理规划和实施交通管理战略提供基本依据。

我国在城市交通管理方面取得了一定的收获但也存在一些问题，下面分别就交通法规管理、交通秩序管理以及交通优先发展管理、交通运行管理等几个方面进行分析：

3、城市交通管理模式及策略

3.1 城市交通管理模式

城市交通管理是一项非常复杂的系统工程，涉及到社会经济发展、人民生活等社会的许多方面，因此城市交通管理应考虑到社会的各种因素，尽可能采取合理的管理策略和措施。城市交通管理模式主要有交通需求管理和交通系统管理两个方面。

交通需求管理（Traffic Demand Management）是对交通源的管理，是指政府从宏观的角度利用行政手段干预城市交通的发展规划，影响城市交通结构，通过削减不必要的交通需求，减少道路交通流量，从根源上缓解交通紧张局面，是一种政策性管理。交通系统管理（Traffic System Management）是对交通流的管理，是指交通管理部门通过对交通流的管制及合理引导，使交通流在道路网络上重新分布，均匀交通负荷，提高道路网络系统的运输效率，从技术上缓解交通压力，是一种技术性管理。根据我国当前的国情，我国的城市交通管理模式应当从行政管理手段和技术管理手段两个方面同时着手，一方面通过行政手段进行节源，减少城市道路交通流量；同时利用技术手段，通过对交通流的管制和合理引导，均匀交通负荷，提高道路网络运输效率。

3.2 城市交通需求管理策略

交通需求管理策略主要是从控制城市交通总需求的角度来进行城市交通的宏观管理。通过制定城市交通准入制度，减少道路交通流、缓解道路交通紧张，制定城市交通长远规划增加城市交通能力，以及利用经济杠杆来调节城市交通需求。主要可以采取以下一些有效措施来进行城市交通需求管理。

1.优先发展策略

目前我国许多大中城市交通主要问题集中表现在交通紧张、道路利用率不高、污染严重、能源消耗大等几个方面。针对目前我国城市交通出现的这些状况，有关交通规划管理部门应当根据我国的国情，发展一些人均占用道路面积少、人均污染指数小、人均能源消耗低的交通措施。城市公共交通具有人均占用道路面积、人均污染指数、人均能源消耗最少等其他交通方式不可比拟的优势，所以在发展城市交通时应考虑优先发展城市公共交通。各城市应根据道路网络、环境控制和能源储备等实际情况，制订优先发展的实施措施。

2.限制发展策略

当道路交通网络总体负荷达到一定水平后，交通拥挤将会加重，因此必须对某些交通工具实施限制或控制发展，以防止交通拥挤状况进一步恶化。一般说来，应限制交通运输效率低、污染大、能耗高的交通工具的发展。如：适当控制小汽车、摩托车和自行车等出行方式的发展速度；各城市应结合具体情况对出租车交通实施总量控制。

值得注意的是，采用限制发展策略会对经济发展产生一定的负面效应，在实施前必须对此策略可能造成的正面效益及负面效益做认真的分析和定量化评价，处理好限制发展与不发展之间的关系。

3.禁止出行策略

当某些城市的道路网络总体负荷水平接近饱和或局部区域内超饱和时，应在特定的时间段、特定的区域内，对某些车辆实施禁止出行或通行。禁止出行策略一般为临时性的管理策略，同时由于它有一定的负作用，在实施前必须进行“事前事后”效果的定量化评价。常采用的禁止出行策略有：某些重要通道或区域的车辆单双号通行，在某些时段或区域对某种交通工具实施禁止通行等。

4.经济杠杆策略

经济杠杆策略是介于管理与禁止出行策略之间的柔性较大的管理策略，通过经济杠杆来调整出行分布或减少出行需求量。其基本原则为：对鼓励的交通行为实行低收费，对限制的交通行为实行高收费。常用的措施有：收取市中心高额停车费（减少城市中心区的交通量）；收取某些交通工具的附加费（减少其出行量）；对某些重要通道当过分拥挤时收取拥挤费（调节交通量）。城市交通需求管理是一系列被动的、消极的城市交通管理措施，它的实施总的说来会对国民经济和人民生活产生一些负面影响，因此，不同的城市应该在城市交通发展的不同阶段选择使用不同的策略，尽可能给社会最小的影响。

3.3 城市交通系统管理策略

交通系统管理是交通管理部门通过对交通流的管制及合理引导，使交通流在道路网络上重新分布，均匀交通负荷，以提高交通路口、交通主要干道和交通网络系统（即城市交通的点、线、面三方面）的运输效率，增加交通通过能力。主要可以采取以下一些有效措施：

1.节点交通管理策略

交通节点往往是城市交通的瓶颈，节点交通管理策略就是以交通节点（交叉口）为管理范围，采取一系列的管理规则及硬件设施控制，优化利用交通节点的时空资源，提高交通节点的通过能力。常用的节点管理方式有：

⑴ 进口拓宽，增加交叉口进口车道数，提高交叉口在单位时间的通行能力；

⑵ 进口渠化，根据交通量及转向流量大小设置不同转向的专用进口车道，优化利用交叉口空间及通行时间；

⑶ 信号配时优化，根据交叉口交通量、转向流量大小优化信号灯配时，使有限的绿灯时间内放行尽可能多的车辆；

⑷ 在交通量较大的交叉口，采用定时段（高峰小时）或全天禁止左转（全交叉口或部分进口），以提高交叉口通行能力。

2.干线交通管理

制约城市交通能力的另一因素是城市的交通主要干道。干线交通管理是以某条或若干条交通干线为交通管理范围，采取一系列管理措施，优化利用交通干线的时空资源，提高交通干线的运行效率。干线交通管理不同于节点交通管理，它以干线交通运输效率最大为目标。干线交通管理应以道路网络布局为基础，根据道路功能确定具体的交通管理方式。

常用的干线交通管理方式有：规划交通拥挤线路单行线、公共交通专用线、货车禁行线、自行车禁行线（或专用线）、“绿波”交通线、特殊运输线路等。

3.区域交通管理

区域交通管理是城市交通系统管理的最高形式，它以全区域所有车辆的运输效率最大（总延误最小、停车次数最少、总体出行时间最短等）为管理目标。区域交通管理是一种现代化的交通管理模式，是现代城市交通系统管理的发展方向，它需要以城市交通信息系统作为基础，以通讯技术、控制技术、计算机技术作为技术支撑。

目前，区域交通管理有下列形式：

⑴ 区域信号控制系统，有定时脱机式区域信号控制系统（如TRANSYT）、响应式联机信号控制系统（如SCOOT、SCATA）两种控制模式；

⑵ 智能化区域管理系统，它是智能化交通系统（ITS）的主体，正在研制和试运行的有车辆线路诱导系统和智能化车辆卫星导航系统等。

相对于城市交通需求管理来说，城市交通系统管理具有较大的积极性和主动性，它是通过改善城市交通的点、线、面的运输效率，扩大城市交通能力，以此来适应城市交通发展的需要。就目前我国大多数城市来讲，城市交通系统的能力都能够有一定程度的提高，所以城市交通管理部门应该在这方面下比较大的工夫，在不用投入大量资金的情况下适度改善城市交通状况，缓解城市交通压力。

4、城市交通管理的常用的评定方法

在对城市交通管理的各种措施和方法中，经常需要用到各种管理和评价手段，目前经常用到的评价方法和手段如下：

4.1 德尔菲法(专家询问法)

其要点为:将所研究的城市交通问题列为提议明确的若干条子问题,然后给选定的数十位专家征询意见,收回意见后将每个问题进行统计归纳后反馈给专家,进行第二轮征询,收回后再进行统计归纳并反馈给专家,如此反复进行,一般经过了3～4 轮,可得到比较集中一致的意见。这样进行的方式就是“假想—反馈—假想———再反馈⋯⋯———达成一致意见”。

4.2 模糊评定法

在考虑城市交通管理问题时,通常要综合考虑减少噪声、减少交通事故、确保路口畅行能力,减轻环境污染、减少交通拥挤等因素。模糊综合评定法在城市的交通管理中得到了具体的应用。方法步骤一般为:首先根据管理的精度要求确定合适的单元规模,将交通管理因子的数值添入各单元内,求得隶属函数和模糊关系矩阵,根据城市交通管理的经验决定各评定因子的相对重要程度,进行模糊推理从而得出结论。

4.3 层次分析法

层次分析法是将复杂的问题分解为若干层次的子系统,在比原问题简单的多的基础上进行分析、比较、量化、排序(单排序) ,然后再逐级地进行综合(总排序) 。它既可以将人的主观判断用数量形式加以表达处理,又可以提示人们某类问题的主观判断前后是否有矛盾。这种将主观判断加以整理,量化和综合的客观方法,是思维过程条理化、数学化,不仅简化了系统的分析和计算,而且有助于保持思维过程的一致性。城市交通管理的层次分析图如下：

4.4 数学规划法

数学规划法是将考察的问题建立一个数学模型,并求解模型得到的数据,然后对问题作定性和定量的分析,得出结论。例如在城市交通管理问题中,减少废气排放,减轻污染是其重要工作之一。其本质是研究在城市交通中,由各种汽车尾气排放所产生的污染,排放规律、治理资金,以及与交通规模发展的协调关系,以便从宏观上定性和定量地把握人口、车辆的增加对自然环境的影响。这个问题可建立线性规划模型来分析决策,其数学模型为:

城市交通管理是动态的而非静态的管理。管理应从现状出发,面向未来的变化;系统工程的方法应用于城市交通管理,就是要在城市交通管理这个系统工程中,充分调动各要素的作用,使各个主体有机结合在一起,运用现代科学技术,使交通管理更加规范化、制度化、科学化。由于城市交通管理系统工程的理论和方法还在进一步发展完善,本文在这方面作出了初步的探讨,有待于进一步深入研究和提高。

5、国外城市交通管理实例

5.1 交通结构合理

以法国、德国城市市内道路比较狭窄，但交通仍能保持畅通，反映出交通水平较高。其主要特点为：

交通结构合理：欧洲以小客车交通为主，自行车只是健身旅游和短途换乘工具，法国德国都是汽车大国。目前小汽车的保有量分别是2800万辆和4000万辆。欧洲国家的大货车均实行厢式化，机械性能好，没有车辆滴漏和载物飞扬，由于车辆结构优化，安全系数高，发生交通事故的几率也较小。

5.2 交通组织科学

为了保证市内交通畅通，巴黎变相限制小客车的通行，一方面实现公交优先，市内设置了大量的公交和出租车专用通道，并在道路边缘砌起水泥墩，不让其他车辆借道，两侧也严禁停靠车辆，甚至禁止临时停车。另一方面，控制停车，巴黎大部分街道两侧用白漆划出停车带并设置咪表，一次交费最多可停靠两个小时。

5.3 交通设施齐全

欧洲国家交通设施比较密集，也清晰规范、有效和人性化。市内每个路口都安装车辆和行人信号灯，车辆信号灯分上下两组，路口左右对称设置，方便驾驶员察看。道路标线都使用热融漆，耐磨清晰。法国巴黎设置了不少可折叠的标志，需要时及时打开。法国等国家人行道护栏比较少，需要设置的也比较低，且隔一二米设置一个，既美观也实用。车辆大多装有电子标识，通过道口直接扣除通行费，减少了车辆排队时间。

5.4 执法严格管理

法国一旦发现酒后驾车，不但罚款，还要从当事人总共有12分的驾驶证上扣掉2分；车辆违章停车，罚款135欧元，并支付129欧元的牵引费用。到期仍不接受处理的，每增加一天加托车费4欧元。同时法国法律规定驾驶大型货车、大型客车的人员，每天最多驾驶8个小时，且连续驾驶4个小时必须休息45分钟。

6、小结

科学合理的城市交通管理是保障城市交通顺畅运行的必要手段。我国当前的城市交通管理手段正处于探索阶段与西方发达国家相比还具有一定的差距，特别是在计算机、ITS系统等高科技控制技术方面还相对落后，这也是我们交通人工作、学习研究的发展方向。

参考文献

［1］. 徐慰慈，肖秋生．城市交通规划．人民交通出版社

［2］. 肖秋生，徐吉谦．城市总体规划原理

［3］. 周吾商．交通工程．上海同济大学

［4］. 刘灿齐．现代交通规划学

［5］. 王炜.城市交通管理规划指南．人民交通出版社