济南交警货运导航备案系统

陈晓峰，王宏斌，倪亚洲，林松涛，路 源，孙 超，牟进洁

（1.济南市公安局交通警察支队智慧办，山东 济南250101；2.山东众行城乡交通研究咨询有限责任公司，山东 济南250003）

近年来，现代货运物流作为保障民生的重要支柱性行业发展迅速，提升货运载体即车辆的通行效率已成为运输企业不断努力的方向。城市政府为优化城市交通环境、防治城市大气污染，提出了货运车辆限行、加强货运车辆源头管理、打击驾驶人员违法违规行为等一系列措施，这给货运车辆驾驶人员的日常出行和交通管理部门落实监管政策都提出了更高要求。为此货运车辆导航系统设计［1－5］、货运车辆通行路径优化［6－9］、货运车辆信息管理系统［10－15］等，已成为各领域为实施货运车辆全过程管理、提升车辆通行效率而努力研究的重要课题。近期，济南交警联合百度共同打造了货运导航备案系统，该系统具备限行路线绕行导航、行驶路径一键备案等先进功能。通过该系统驾驶人员可进行路径备案和线路导航，交警部门可精准掌握货运车辆日常的通行时间、通行路线等时空动态数据，可为制定货运车辆管理政策、有效提升货运车辆通行效率提供依据。

1 货车导航系统使用现状

目前国内常见的普通导航系统，主要是在PC端的导航系统和基于Android的手机地图导航系统，这些系统都只能提供简单的线路导航，并不能快速、实时地显示城市道路货运车辆限行政策、规避禁行区，为货车司机提供精准的线路绕行方案。2017年，高德地图推出货车导航功能［4］，以帮助货车司机避开货车限行、限高路线。高德地图除了货车导航功能，不具备货运车辆通行线路备案和记录功能，不能为城市政府相关职能部门开展货运通行管理政策的制定提供有效的历史数据支持。

2 货运车辆备案及通行管理现状

2.1 济南交警车辆通行备案系统

2018年7 月济南交警上线了货运车辆通行备案系统，系统界面和备案流程如图1和图2所示。该系统的应用，将货运车辆备案由通行证线下审批调整为通行路线线上备案，简化了备案流程，提高了交警的执法效率。但在系统的使用过程中，逐渐显现出一些系统管理缺失问题，例如系统内备案路段的选择较为抽象、缺少图形化的备案道路交互、存在对备案线路的遗漏或缺失，导致备案路线不能形成通路、缺少特事特批功能模块等。为满足货车备案需求，进一步强化交警部门对货运车辆的综合监管，需要对现行的备案系统进行优化提升。

图1 济南交警车辆通行备案系统

图2 货运车辆通行备案流程

2.2 货运车辆备案情况

备案系统的备案类别包括渣土车辆准运通行备案和其他货运车辆通行备案，其中其他货运车辆通行备案适用范围为中型（含）以上载货汽车（黄色牌照），中型（含）以上专项作业车、挂车，危险化学品车（含小型），小型、微型载货汽车及其他限制通行的四轮机动车。城市重点管控道路包括城市快速路、城市主干道及其他因应急事件临时禁行的道路。截至2019年底，备案记录共计约52.1条。每天备案车辆约2 000辆，目前系统记录车牌号共计10.3万个，其中大型汽车占比为47.12%，小型汽车占比为45.71%。

2.3 货车通行管理情况

2.3.1 城市道路建设现状

近年来，济南市持续加大城市道路建设力度，不断完善城市道路网络，瓶颈路的通车和快速路的成网都显著改善了道路交通状况。目前，绕城高速范围内城市道路建成总长度为1 712.2km，路网密度为5.45km／km2，快速路、主干路、次干路、支路建设情况如表1所示。

表1 济南绕城高速范围内道路现状

2.3.2 济南市货车限行情况

2019 年以来，济南市相继发布了《关于加强二环西路、南辛庄西路交通管理的通告》《关于禁止达不到国Ⅳ排放标准柴油货车通行的通告（征求意见稿）》等货运车辆通行管理相关文件。2020年8月18日，发布了《关于加强货运车辆城市道路交通管理的通告（征求意见稿）》，主要解决以下问题：调整扩大货运车辆限行区域，禁止外地过境柴油货车、特别是重型柴油货车和散装物料运输车进入主城区穿行；扩大了危险化学品运输车禁行范围；货车禁行由按吨位禁行改为按车型禁行；参照市区标准，明确了莱芜区、钢城区、莱芜高新区货车禁行范围和通行规则。

2.3.3 济南市货车通行情况

济南市作为大型的综合交通枢纽节点城市和全国性物流节点城市，每天有大量货物进出。据统计，济南市全天省内牌照货车通过量大约40多万辆。货运车辆空间分布特征和时间分布特征如下：

1）货运车辆O－D主要分布于槐荫立交周边区域、二环北路和二环西路。货运车辆O－D分布如图3所示。

图3 货运车辆O－D分布

2）货运车辆通行南北向走廊包括二环西路、纬十二路、二环东路等，东西向走廊包括北园大街－s102、经十路等。货运车辆空间分布特征如图4所示。

图4 货运车辆空间分布特征

3）货运车辆高峰时段为 10：00—11：00 和14：30—15：30，车辆通过量分别为8.5万车次和7.8万车次，分别占全天卡口通过量的8.5%和7.8%。全市的货运车辆通行时间分布如图5所示。

图5 货运车辆通行时间分布（万车次）

3 货运导航备案系统设计方案

3.1 设计目标

济南交警打造全新的货车导航备案系统主要通过以下几方面：一是通过限行道路绕行精准导航功能，快速、实时地反映当前济南市内的各种货车限行规定，帮助货车司机准确避开禁行路段，快速找到所要到达地的最短路径，保证货车出行更加智能、畅通和安全；二是通过货运车辆行驶路径“一事一备案”，减少目前货运车辆备案工作过程中的人工干预程度，提高备案服务效率；三是对货运车辆通行情况进行实时监管，减少违章违法通行行为；四是有效记录货运车辆行驶轨迹，为货运车辆通行政策的制定提供数据支持。

3.2 设计原则

济南交警货车导航备案系统方案设计，主要遵循以下原则：

1）完备性原则。系统应具备绕行线路备选方案设计、通行路线备案、车辆通行导航、偏离路线提示等功能，还应具备数据的采集、管理、显示、处理、查询、分析、输出等功能。

2）标准性原则。系统使用和输出的数据类型、编码、图示符号应符合国家相关标准规范，软件工程和数据库建设应符合相关行业规范。

3）先进性原则。应保证系统软硬件及技术的先进性。

4）可靠性原则。应保证系统数据和运行的可靠性。

5）可扩性原则。系统应采用模块化结构设计，保证较强的模块独立性，便于对系统进行改进、扩充和完善。

货车导航备案系统设计技术路线如图6所示。

图6 货车导航备案系统设计技术路线

3.3 道路分级

结合多源数据（货运交通备案数据、货运车辆GPS数据、GPS轨迹定位数据、机动车卡口数据、现状城市道路网数据等）的融合分析，对货车总体运行规律及布局展开研究，确立货车的主要货运通道，建立货运备案路线动态管控等级划分规则及参照指标，通过对数据的分析与道路分级建立货运路线等级划分机制。通行道路沿线尽量避开居住、商业及办公开发密集等敏感区域；市区内货运柴油车辆通行道路，原则上选取双向6车道及以上的道路进行备案；选择道路交通流量相对较小，高峰道路交通饱和度（实际通行量／设计通行能力）不高于0.7；综合考虑平均运行速度较高、拥堵指数较小的路段，作为常规备案线路的选择。

3.4 系统功能

将济南市货运车辆限行区域内的所有道路分为A、B两级，其中A为限行道路，B为自由行驶道路。在导航路径生成过程中，避开A类道路。货车导航备案业务流程如图7所示，系统的具体功能如下：

图7 货车导航备案业务流程

1）车辆通行时间管理。根据道路分析和货运车辆管理政策，将车辆通行时间纳入到道路属性中。

2）自动生成备选路径。货车驾驶员输入货运车辆起始点，系统避开绕行道路，自动生成备选路径。

3）记录备案路径信息。驾驶员根据需要确定其中一条行驶路径，系统会显示“已备案，未到达”，并对本次行驶路径进行记录、备案（即“一事一备案”）。

4）车辆通行情况监控。货运车辆必须按照已备案的路径行驶，否则系统将提示、警告驾驶员偏离线路，系统记录备案相关违法违规信息，同时沿途卡口将进行抓拍取证。

5）车辆通行信息记录。根据导航提示，货运车辆按照备案路径行驶至目的地，本次导航完成，系统显示“已备案，已到达”，并记录本次通行信息。

6）行驶路径长期备案。在对行驶路径进行备案时，驾驶员可选择将本次行驶路径设置为“长期行驶路径”，并设置备案截止日期。

7）打通导航备案零衔接。在导航信息确定后，备案信息一键存入交警的备案系统，便于交警部门对货运车辆通行信息及轨迹的监测。

8）使用其他方式备案。不使用导航备案系统时，可以通过网页、APP备案系统进行备案。

4 结 语

济南交警打造全新的货车导航备案系统，能够帮助众多司机准确避开货车限行、限高等路线，使货车出行更加智能、畅通、安全。同时通过导航系统实现自动备案有三方面的益处：一是减少备案过程中的人工干预程度，提高车辆备案服务效率；二是对货运车辆通行进行实时监测，减少违章违法通行；三是有效记录货运车辆行驶轨迹，货运通行特征可为政策制定提供数据支持。