高速公路交通安全信息化平台应用设计*

姜良维 方艾芬 道路交通安全公安部重点实验室公安部交通管理科学研究所

高速公路交通安全信息化平台应用设计*

姜良维 方艾芬 道路交通安全公安部重点实验室公安部交通管理科学研究所

建设高速公路交通安全防控体系是破解当前及今后公安交通管理工作瓶颈的有效举措。全面阐述了高速公路交通安全防控体系的功能设计及主要应用系统，初步理清了高速公路交通安全防控体系建设重点，重点提出了高速公路交通安全信息化平台应用设计内容，遵守“集约、共享、实用、解决问题”的理念，满足交通安全实战监管需求。

高速公路 交通安全 防控体系 信息化平台

截至2013年底，全国机动车保有量为2.5亿辆，其中汽车1.37亿辆；全国机动车驾驶人2.79亿人，其中汽车驾驶人2.19亿人；全国公路通车里程424万公里，其中高速公路通车里程约10万公里。据预测，到2020年，我国的汽车将增加到2亿辆，驾驶人将增加到5亿人，高速公路将增加到15万公里，交通需求量与客观现实之间的矛盾将更加严峻，构建覆盖全路径、全时段、全天候的高速公路交通安全防控体系，是应对川流不息高流量、压力剧增高风险的必然选择，更是预防和减少高速公路交通事故的有效举措。

一、功能设计

高速公路交通安全防控体系的主战场是路面，保障路面行驶机动车的通行安全、有序、快捷是交通管理的根本点和出发点，提升路面管控的科学性、针对性和实效性需要从交通安全信息采集、加工、处理、碰撞等途径入手，不断深化高速公路交通安全防控体系的功能设计。

（一）路面运行状态监测到位

对道路交通状况进行全天候、多视角监测，实时采集路面在途机动车、交通视频、交通流、交通事件、交通违法、交通气象等各类交通安全信息，对大型桥梁、长大隧道、大型互通立交、收费站、服务区、停车区、事故多发路段、小气候路段、长下坡路段、曲率半径小的弯道路段、视线不良路段等重点或危险路段应实现全天候、无盲区监测。

（二）突发交通事件识别准确

交通事故、交通拥堵、恶劣气象等各类交通事件是影响道路交通安全的不确定因素。快速发现交通事故可以将交通事故造成的损失降到最低；智能感知交通拥堵，可以将交通拥堵汇聚的车流提前分流；准确预测恶劣气象，可以将恶劣气象产生的安全隐患事件超前应对。

（三）交通违法行为查处有力

超速、随意变道、倒车、违停、不按规定车道行驶、占用应急车道是高速公路上频发的重点交通违法行为，对其及时取缔是有效预防和减少高速公路交通事故的重要措施。建立重点交通违法行为自动发现、现场预警、智能取证、及时拦截的高效平台将全面提升高速公路信息化执法水平。

（四）交通应急协作及时响应

改变高速公路单兵作战模式，理顺交通管理治理体系，建立应急联动和区域协同三级指挥调度体系，对重大突发事件、极端恶劣天气、重点违法行为，按照应急预案进行响应、警情通报、警力调度、联动处置，实现全路一盘棋。

（五）交通信息服务规范全面

通过路面诱导屏、广播等多种手段，及时发布交通事故、交通拥堵、突发事件、恶劣气象等严重影响道路通行的情况，特别是在重点路段科学布设路面通行速度、车辆旅行时间、重点违法行为等可视化告知设备，调节进出主道的流量，引导车辆安全通行。

（六）态势研判预警准确及时

汇聚路网实时交通路况、交通流量、异常车速信息、气象信息等各类动态信息，结合道路基础信息、警力装备信息、修路占道信息、重点车辆及驾驶人信息等静态交通管理信息，智能化研判高速公路交通事故隐患和路网交通安全态势，可视化预警重点路段和重要交通节点的交通流量、通行车速、交通事故、交通违法、通行环境等特征。

（七）信息集成应用安全畅通

汇聚前端路面各类监控资源，集成中心机房各类应用系统，关联公安交通各类基础信息，建立高速公路交通安全信息化平台，为路面及路网相关部门的分类应用提供鲜活、准确、实用的交通安全信息，不断挖掘及扩展交通安全信息的应用空间和潜能。

二、系统设计

“对通行车辆实时监测、全程监控；对重点违法自动抓拍、有效拦截；对交通事故及时发现定位、及时出警到位；对恶劣天气即时提示、快速应对”，是高速公路交通安全防控体系建设重点所在。“路面勤务更科学、指挥更高效、反应更迅速、纠违更及时、服务更到位、监督更有效”要求有大量交通监控设备及复杂的应用软件系统作支撑，综合考虑我国高速公路交通安全现状，高速公路交通安全防控体系应包含的主要应用系统如下：

（一）视频监控系统

在高速公路和国省干道的大型桥梁、长大隧道、大型互通立交、收费站、服务区、停车区、事故多发路段、小气候路段、长下坡路段、曲率半径过小的弯道路段等重要点段布设视频摄像机，形成标清和高清视频摄像机布局合理、定变焦和云台相结合的视频监控体系，对行驶的机动车及路面交通状态实施全天候图像监测、视频录像，在日常视频巡逻及机动车动态跟踪的同时实现视频数字化、符号化，解决“只监不控”或者“监而不用”等问题。

（二）卡口监控系统

在高速公路省界、主线、枢纽、收费站等重要节点科学布设卡口监控设备，实时采集通行机动车特征图像，及时识别车辆图像特征信息，综合应用通行车辆信息，实现对客运车、危化品运输车、旅游客车等重点车辆的布控报警，交通事故多发、气象环境恶劣等重点路段的区间测速，以及通行车辆轨迹分析、涉牌违法碰撞报警、涉案车辆关联比对等功能，解决车辆监控图像效果差、上传不及时等问题。

（三）交通流量检测系统

在高速公路枢纽、互通、主线、收费站上重要点段优化布设多目标雷达、视频检测器、磁敏检测器等交通流量检测设备，实时采集机动车行驶速度、前后间距、通行流量等交通流数据，实时分析各路段交通流运行参数，快速发现交通拥堵事件，可视化展示路面交通运行态势（图1），为交通信息发布系统提供基础数据，解决等流量监测不准确、车流分类不清晰等问题。

（四）交通气象监测系统

在高速公路团雾、结冰等恶劣天气多发路段设置交通气象信息监测设备，实时采集路面及周边温度、湿度、气压、风向、风速、雨量、能见度等数据，形成立体化的恶劣气象监测、评估及预警体系，为路面交通管控提供决策支持，为交通信息发布系统提供基础数据，解决路面气候监测不准确、现场预警不及时等问题。

（五）交通违法取证系统

在交通事故多发、交通安全隐患突出等路段安装针对机动车超速、随意变道、倒车、违停、不按规定车道行驶、占用应急车道行驶等重点交通违法行为的自动取证设备，及时发现、分类预警、快速告知机动车驾驶人严重交通违法行为，构建人性化取证执法体系，保障路面通行安全、有序、畅通，解决取证不全面、执法滞后等问题。

（六）交通事件识别系统

在高速公路入口后、出口前、分流点、危险点段、服务区出入口、违法多发和交通拥堵路段等点段通过嵌入式视频监控摄像机或视频事件检测设备，对包含路面行驶车辆运动状态、视场目标物等特征的视频进行智能分析处理，识别道路拥堵、非法停车、逆向行驶、交通事故、抛洒物、违法停车等交通事件，分类存贮各类交通事件视频流，按照设定预案进行快速报警，解决事件定位难、报警不及时等问题。

（七）交通信息发布系统

建立交通信息发布平台，在高速公路桥梁、隧道、急弯、长下坡等危险路段，事故多发路段，团雾多发路段，分流点，出入口，服务区，车流量大等点段安装可视化交通信息显示屏，及时发布交通管理信息、道路状态、交通事故、交通拥堵、交通管控、道路限速、道路施工、交通气象等服务信息，引导机动车驾驶人选择合适的通行线路、控制适宜的时间、自觉减少交通违法行为、全面提高交通安全意识，解决服务内容可视性差、现场告知不及时等问题。

（八）路段语音广播系统

在各高速公路主线上设置语音广播设备，建立高速公路统一的路段语音广播系统，实现在各路段互通区、服务区、长下坡路段、事故多发路段、拥堵路段、气象恶劣路段的语音广播通告，远程消除交通安全隐患，提醒驾驶员注意行车安全等，解决远程交互途径少、指挥不畅通等问题。

（九）交通信息研判系统

建立各类交通信息关联的交通安全态势研判平台，强化对恶劣气象、交通流状态、交通事件、交通违法行为、交通事故、公路行车条件等评估，及时生成交通安全态势应对预案，解决信息不关联、研判不及时等问题。

（十）交通指挥调度系统

依托多模通信手段向路面警力发出处理已发现或报警的交通事件，优化路面警力配置，建立交通应急事件分级管理预案库，控制交通事件对路面交通安全影响持续时间、辐射范围等，解决警力调度不科学、现场处置不及时等问题。

（十一）设备运行维护系统

建立统一的各类监控设备运行维护系统，加强对安装在路面的各类前端设备的运行状态监测，及时发现野外设备运行管理中的问题，保障各类监控设备可靠、稳定运行，解决设备监管不到位、维护不及时等问题。

三、应用设计

高速公路交通安全防控体系的应用核心是突破系统不联、信息孤立等瓶颈，构建网上流转、分类存贮、关联应用的高速公路交通安全信息化平台。该平台是路网交通安全长效监管平台的重要组成部分，在一套人机界面、一套接口协议、一套操作权限下实现各类交通安全信息的综合应用，综合集成视频监控、卡口监控、流量检测、气象监测、违法取证、事件识别、信息发布、语音广播、信息研判、指挥调度、运行维护等各类应用系统，与公安地理信息系统、公安交通管理综合应用平台等软件系统关联，解决软件操作性差、关联性弱等问题。如图2所示，目标层引出功能层，功能层得到系统层，系统层汇聚出应用层，应用层派生出一级、二级菜单。二级菜单可以包括路况态势、全程监控、违法取证、信息服务、警情研判、统计分析、指挥调度、设备监管、系统维护等。其中，“路况态势”菜单下布设二级菜单“通行流量、重点视频、运行态势”等；“全程监控”菜单下布设二级菜单“视频巡逻、车辆跟踪、视频监视”等；“违法取证”菜单下布设二级菜单“区间测速、联动取证、动态拍摄”等；“信息服务”菜单下布设二级菜单“行车诱导、分类预警、违法告知”等；“警情研判”菜单下布设二级菜单“拥堵预测、隐患排查、安全评估”等；“统计分析”菜单下布设二级菜单“车流分析、车辆统计、事件分析”等；“指挥调度”菜单下布设二级菜单“缉查布控、事件处置、语音交互”等；“设备监管”菜单下布设二级菜单“故障报警、参数设置、设备管理”等；“系统维护”菜单下布设二级菜单“权限设置、信息备份、安全管理”等。

四、结束语

建设高速公路交通安全防控体系是适应中国快速进入汽车社会、交通流迅猛发展的客观需要，也是道路交通治理现代化的现实选择，更是破解我们当前面临的警力不足、漏管失控、监管不力的有效手段。理清高速公路交通安全防控体系建设重点，突出高速公路交通安全信息化平台功能是摆在我们面前的当务之急，既不是简单地堆积各类监控设备，也不是盲目贪大求全、追求先进水平。交通运行状态“看得见”，车辆通行轨迹“摸得透”，重点违法行为“抓得住”，安全隐患事件“消得了”，路面协作联动“响应快”，交通信息应用“服务优”，这就是高速公路交通安全防控体系建设目标，集约、共享、实用、解决问题就好。

[1] 张为秀,李贤达.基于交通视频符号化的智能高清视觉电子警察系统及其应用.警察技术,2014(01).

[2] Jiang liangwei. Construct Humanized off-site Enforcement System for Road Traffic Management．Procedia - Social and Behavioral Sciences 96 (2013) 1378-1382.

[3] 姜良维.我国主干公路网交通安全长效监管平台建设. 中国交通信息化,2012(04).

[4] 公安部交通管理局.公路交通安全防控体系建设方案征求意见稿.2014(03).

“十二五”国家科技支撑计划项目（编号：2014BAG01B03）