城市智能交通管理系统在应对突发交通事故中的运用研究

主洪任

摘要：随着经济的发展与人们生活水平的提高、生活方式的改变，城市汽车的数量在近几年猛增，随之而来的突发交通事故等因素造成的交通拥堵成了人们不得不面对的问题。本文分析了城市智能交通管理系统中智能交通监控系统、城市交通流诱导系统、电子警察系统、智能公交管理系统和突发事件响应系统的功能与处理突发交通事故时的不足，以协调联动的思维将系统整合，发挥每个系统应有的功能，并提出建立网络执法APP，进行交通信号灯分级控制等方法，提升突发交通事故的处理能力和处理速度，希望能对缓解交通压力带来一些帮助。

关键词：城市智能交通管理系统;突发交通事故;交通拥堵

中图分类号：U495 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）11-0040-04

1 研究背景

随着城市化进程的不断加快，交通拥挤问题与人们日益增长的美好生活需要的矛盾在日益加深，交通拥挤的主要原因是：城市规划建设问题，交通道路设计不合理，缺乏立体交通;上下班高峰期时，道路中机动车数迅速增长至道路的顺畅通行车辆数;行人的素质不够高，违反交规;突发交通事故的拥堵等。其中，突发交通事故是造成交通拥挤的重要因素但也是众多因素中较为容易控制、协调和改变的因素。[1-2]

为应对城市交通拥挤问题，从上世纪60年代开始，以美国、德国、日本为代表的经济相对发达的国家进行了智能交通管理系统的研究，如美国建立的领先世界的车辆智能管理系统，充分利用GPS和GIS技术对城市交通运行实现了智能化、信息化的管理。其主要利用信息传输、自动化控制、计算机和传感器技术，完成从信息获取、交通控制方案形成、方案发布等一系列流程，使得道路交通管理快捷、高效、准确。[3]

2 研究目的及意义

本文基于城市智能交通管理系统的功能及运用，探索性地提出利用城市智能交通管理系统解决由突发交通事故造成的交通拥堵问题，为健全城市交通管理系统，缓解城市交通压力维持良好的社会秩序提供参考和建议。

3 研究方法

3.1 文献研究法

本文以“城市智能交通管理系统”、“突发交通事故”、“交通拥堵”、“协调联动”“Urban intelligent traffic management system”、“Sudden traffic accident”为组合词，通过百度学术、google学术进行检索，同时在CNKI、万方data、vip进行关键词及主题检索，将检索出来的文献导入入EndnoteX8，先阅读摘要，判断文献是否是与城市智能交通管理系统相关的文献。再剔除不相关文献、不完整文献，筛选出需要的文献进行详细阅读和分析，全面了解城市智能交通管理系统的发展现状及不足。

3.2 定性研究

通過对城市智能交通管理系统的研究，定性地分析城市智能交通管理系统的优劣，发展及应用前景，再根据实际需要对城市智能交通管理系统进行系统优化。

4 研究过程

4.1 城市智能交通管理系统功能及存在的问题

交通管理系统事关一座城、一片区的交通现状，其完善与否影响了其道路是否通畅，城市是否有序，市民出行是否方便快捷。它充分利用现在先进的科学技术，实时掌控交通情况并进行反馈，使得人们可以避开拥堵路段。其中包括了智能交通监控系统、城市交通流诱导系统、电子警察系统、智能公交管理系统及突发事件响应系统等5大子系统[4]。

4.2 智能交通监控系统

智能交通监控系统是城市交通的指挥官，包括四大模块，如图1。它主要是通过分布在城市各个位置的监控系统，将监控范围内的图像实时传输到交通指挥中心，由指挥中心的工作人员掌握交通状况信息，通过采取一定的方式如调整信号时间分配来缓解交通拥堵问题。但人工的协调始终无法避免一些弊端：人工信息掌控的疏漏、交通拥堵严重时人工调配不够科学合理等。此外，监控系统地点分布不均，数量不够、设备技术参数低使得人工辨识难度增大、监控系统技术标准不一以及整合难度大，突发交通事故难以及时有效被获知的也都是智能交通监控系统的问题所在。[5]

4.3 城市交通流诱导系统

它综合考虑人、车、路的情况，当发现道路出现拥堵及异常事件时，通过信息处理，人工判断后通过信息发布平台发布给司机及使用者，以便人们实时掌握路面情况，并做出相应的调整。但由于信息发布平台、发布途径的限制，司机很难及时获得道路交通拥堵信息，一般都是根据经验获知在什么时间段、什么路上会造成一个多严重的拥堵，对于突发交通事件造成交通拥堵、交通管制等更是无从获知。此外，并不排除司机掌握到交通拥堵信息后主观并不采用绕道、等待的方法，而是恶意加塞、超车的方式去经过拥堵路段，使得拥堵情况更甚。

4.4 电子警察系统

电子警察系统又被称为闯红灯自动记录系统，它是对机动车行车行为的监测与记录，用以避免车辆闯红灯造成交通危险与交通拥堵，由于其智能化与自动化，大大地提高了交通管理的效率。但目前电子警察系统仍存在如下问题：产品设备种类丰富缺乏统一规范，相互之间不兼容，不利于全国电子警察系统的建设;公众参与程度低，电子警察的设置缺乏与公众的沟通;相关法律法规有待完善，对于一些交通违法行为的标准，交警部门的行政自由过大;电子警察的维护与检修还有待提升。[6]此外，红绿灯路口是电子警察设置较多的地方，同时发生突发交通事故的高发地点，但电子警察缺乏对于此类事件缺乏判断能力，使得突发交通事故不能及时被获知和处理，造成交通拥堵。因此电子警察的功能还有待进一步完善。

4.5 智能公交管理系统

公交在缓解城市交通拥堵方面发挥着越来越大的作用，智能公交是将GIS技术、3G/4G通讯技术、GPS/北斗定位技术利用起来，结合其运行方式和特点，公交公司进行准确、高效的车辆排班、调度活动，使得公交车的安排符合道路交通需要，提高客运效率。但就目前来看，现有的公交系统还存在些许不足，如车辆到站的准点率低，车辆调度实施不到位，群众满意度较低等问题。

4.6 突发事件响应系统

2018年3月27日，交通运输部办公厅发布了《道路运输突发事件应急预案》，预案指出，要建立反应灵敏，运转高效的应急管理体系，保障人民的人身财产安全，恢复正常的交通秩序。而突发事件响应系统就是为了在交通事故、交通治安发生混乱之后及时、有效处理，使得交通拥堵现象减轻及解决。但目前突发交通事故一般的处理方法一是靠司机自己协商解决，二是等待交通管理部门的判定解决，而绝大部分的突发交通事故都采取了后者。在这种情况下，单一的相关部门解决问题面临事故量大、警力不够，等候时间长等情况，不利于迅速恢复交通秩序。

4.7 城市智能交通系统总构架

城市智能交通系统总构架，如图5所示，包含了智能交通监控系统、城市交通流诱导系统、电子警察系统、智能公交管理系统、突发事件响应系统五大子系统，能满足多种交通处理需求。

5 城市智能交通系统在突发交通事故中的运用方案

5.1 智能监控，事故判断

智能交通监控系统仿佛眼睛一样在关注着整个城市的交通状况，虽然交通指挥中心的工作人员能从中看到整个城市很多地段的交通状况并按需前往实地进行疏导，但人工的判断缺乏实时性与准确性。智能交通监控系统应该具备突发交通事故的检测功能，该功能可从以下几个方面进行：（1）升级监控设备，使得监控设备对于被监测区域的信息获取能力足够达到其自动判断的标准，如同擦亮眼睛、戴上眼镜一般;（2）增加监控设备，按需设置。尤其在事故多发地、交通路口、人流量大的场所，配备监控，以及时获知突发交通事故;（3）自动判断，预警报警。智能交通监控系统自行判断是否发生突发交通事故，若发生事故且事件持续事件预测较短，则发出预警，若事件持续事件较长，短时间即可能造成严重交通拥堵则立马报警，提醒指挥中心工作人员及时查看，了解信息，做出反应;（4）协同联动，多方反应。当监控系统判断有突发交通事故时，多个系统同时反应，力求预防、缓解、迅速解决交通拥堵问题。多个系统的具体反应将在下面继续展开。

5.2 交通诱导，全面及时

目前，我国的交通诱导方式主要是以下几个方面：导航系统、网络、电台电视及交通诱导显示屏等。其中，导航系统中人们运用最多的为车载导航系统和手持移动设备导航系统，其可以提供定位、路线设计、路线导航等功能，尤其是在技术不断发展的今天，在路线设计时，导航系统会综合考虑道路拥堵情况并进行路线建议，给使用者带来了极大的便利。对于导航系统，当发生突发交通事故造成拥堵时，一般是由用户上报，让其他使用者知晓拥堵原因为交通事故，但使用者只能知晓模糊的通过时间，无法判断事故大小、事件持续时间等。此时智能交通系统则可将包括事故原因、事故等级、最大排队长度、最长恢复时间等信息进行判断后下发，让使用者对路况信息有全面的了解。这些信息不仅适用于导航系统，也同样适用于交通诱导显示屏。

对于交通显示屏，笔者认为以下方面值得考虑：（1）科学布置，合理分配。在经常拥堵的路段之前设置，数量要满足交通诱导需求;（2）分屏显示，信息充分。一般的交通诱导显示屏只有路线拥堵情况显示，但缺乏对突发交通事故等原因导致拥堵的更多信息的说明，无法判断路况变得通畅的时间。

5.3 电子警察，网络执法

电子警察系统是针对闯红灯、超速等违规现象进行监测记录，其系统可实现与智能监控系统相同的功能——突发交通事故的智能判断与取证。当发生交通事故后，系统自动将事故相关事故及图片资料上传到后台数据库。对此，笔者在此提出一种交通事故执法APP的建设建议。据统计，在每天发生的交通事故中，有80%以上都是仅造成车辆间损伤及财产损失的轻微事故，但绝大部分车主选择等待交警前来解决，因而造成交通拥堵。使用交通事故执法APP，司機上报事故发生时间、地点、原因、上传事故现场照片，该信息与后台电子警察系统上传的事故视频、照片进行匹配，交警可通过用户上传信息及电子警察上传信息进行事故责任人确认，并及时给出处理建议，这样在短时间内解决交通事故争端，大大提高事故的执法效率，并且有效避免因突发交通事故所致的交通拥堵。

5.4 交通信号灯分级控流

城市交通信号灯的控制方法目前有三类：定时、感应、自适应。感应控制方法是根据检测到的车流量信息而随时改变，自适应控制方法通过测量车流量、延误时间、排队长度等因素进行调整。[7]但上述三种方法均缺乏整体性和系统性，为应对突发交通事故所造成的交通拥堵，使用交通信号灯进行智能分级控流：当某处发生交通事故时，智能监控系统判断最大排队长度，结合交通事故执法APP判断事故恢复时间，在汇入事故处的上一级红绿灯路口进行信号灯时长的自动调整，与此同时，检测此红绿灯路口的车流量及拥堵情况，再以此处为原点，调整汇入此处的上一级红绿灯时间，分级控流，避免因一处红绿灯时长过长导致衍生拥堵现象。

6 研究结论

本文全面分析了城市智能交通管理系统在缓解城市交通压力方面的作用以及其在应对交通突发事故时的不足之处，将城市智能交通管理系统进行功能升级和整合，实现突发交通事故从判断、预警到处理的全过程。但是，如何让智能交通监控系统以及电子警察系统识别突发交通事故、交通事故的网络执法都是值得进一步探讨的问题。此外，交通信号灯分级控流是在事故发生后避免交通拥堵发生或恶化的有效措施，但是在控流时却无法避免对其他行驶方向车辆红绿灯时间的影响，因而，如何科学调配交通信号灯的时间也值得进一步探讨。

7 下一步研究计划

本文以协调联动的思维统筹城市智能交通管理系统中的子系统，更新子系统的功能，提升其应对突发交通事故的能力。在未来，针对城市智能交通管理系统，或许可以从以下方面发力，提升城市交通管理水平：

（1）针对突发交通事故，智能监控系统除了智能识别智能判断之外，再添加事故自动处理功能。根据监控的照片，动态录像，自动判断主要事故责任人，采取一定方式通知到当事人，加快交通事故的处理速度，提升效率。但如何快速有效地通知到司机，除了广播，电子显示屏之外，寻找一个更快速的途径还有待考虑。

（2）分析突發交通事故发生的主要原因，主要是因为司机车速过快、不愿礼让、司机开车走神、缺乏安全意识、车辆过多时拥挤严重等。针对前四项，城市智能交通管理系统应该以更多的警示、提醒、醒目的图片等提醒司机，使司机更重视交通情况。

（3）本文主要从应对突发交通事故出发完善城市智能交通管理系统的功能，如果以缓解城市交通压力，助力城市交通拥挤问题出发，或许可以使城市智能交通管理系统能够对拥挤实现智能预警，以便交通管理部门及时到达现场进行协调。

参考文献

[1]郑秋纳.城市交通拥堵治理研究——以广州市为例[D].云南财经大学，2015.

[2]苏斌.银川市交通拥堵成因及治理[D].中央民族大学，2016.

[3]张楠，师子乾.城市智能交通管理系统设计研究[J].科研，2015（22）：226-226.

[4]兰岚.城市智能交通管理系统方案研究与设计[D].长安大学，2010.

[5]齐晓杰，王艳奂，苏清源.公路智能交通监控系统的发展现状及趋势[J]. 黑龙江交通科技，2009，32（4）：138-139.

[6]孙晓颖.电子警察执法问题研究[D].苏州大学，2017.

[7]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].科学出版社，2003.

Research on the Application of Urban Intelligent traffic Management System in Dealing With Sudden Traffic Accidents

ZHU Hong-ren

（Shandong linyi no. 1 middle school， Linyi Shandong  276000）

Abstract：With the development of economy， the improvement of people's living standards and the change of life style， the number of urban cars has soared in recent years， and the traffic congestion caused by sudden traffic accidents and other factors has become a problem that people have to face. This paper analyzes the urban intelligent transportation monitoring system in intelligent traffic management system， urban traffic flow guidance system， electronic police system， intelligent public transport management system and the function of the emergency response system and the shortage of handling sudden accidents， to coordinate linkage thought the system integration， the function of each system should have， and proposes the establishment network law enforcement APP， control the traffic lights classification methods， such as sudden traffic accidents increased processing capacity and processing speed， hope to bring some help ease traffic pressure.

Key words：urban intelligent traffic management system; sudden traffic accidents; traffic congestion