基于物联网、大数据等技术开展高速公路交通事故预防的思考

文图｜高安

目前，我国高速公路总里程已超16万公里，国家高速公路网主线基本建成，覆盖了约99%的城镇人口20万以上城市及地级行政中心，对促进经济社会发展发挥了越来越重要的作用。与此同时，涉及高速公路安全监管的智能交通系统建设如全程视频监控管理系统、恶劣气象条件监测预警系统也应运而生，但受科技设备及气象条件等客观因素的影响，现有系统远无法满足当前和未来高速公路交通安全隐患预警预测的需求。本文在分析高速公路较大交通事故成因和预防难点的基础上，就充分利用物联网、大数据等技术开展高速公路交通事故预防工作进行了思考。

一、高速公路较大交通事故成因分析

道路交通事故的发生往往都是由若干因素叠加造成的，通过分析交通事故形态，剥茧抽丝，能够发现交通事故发生的一定规律特点，为交通安全管理工作提供有价值的参考依据。为此，笔者对某省近5年来全省高速公路较大以上交通事故进行相关数据分析。

从时间上看，晚21时至次日上午9时，高速公路较大事故发生量占比73%；其中凌晨0时至上午9时，较大事故发生量占比54%；凌晨0时至3时，较大事故发生量占比25%。从月度上看，一月是较大事故发生最多的月份，占较大事故发生量的19%，四月是较大事故发生第二多的月份，占比13.5%，三月、八月、九月较大事故发生率较低；二季度是高速公路较大事故的多发期，占较大事故发生量的30%；三季度较大事故发生量最少。从肇事肇祸类型来看，涉及各类货车事故占比78.4%。追尾事故占比80.1%。

对上述高速公路交通事故发生的规律特点进行分析研判，可以得出：晚间21时至次日9时是事故高发时段，占到较大交通事故总量的近3/4；其中凌晨0时到3时，占到较大交通事故量的1/4，说明夜间开车，受疲劳驾驶、视线不佳等影响，较大事故多发，尤其进入下半夜，事故风险更大。一月份因为元旦、学生寒假、春运、恶劣天气多发等因素叠加，高速公路交通流量最大，导致事故发生量相对较多；二季度受外出务工、清明、五一、旅游等因素影响，车流量相对较大，加之“春困”侵袭，事故易发多发。高速公路较大事故中，各类货车肇事肇祸占比最多，跟车距离过近、车速太快等因素极易造成追尾事故，是导致较大事故发生的主要原因。

二、高速公路交通事故预防的难点

公安交管部门处于道路交通安全管理的末端环节，在开展交通安全隐患排查和交通违法整治中存在着诸多难点和痛点，交通事故预防工作任务艰巨。

（一）交通安全风险防范预测精准度不高。现有的高速公路交通安全预警研判手段尚无法完全做到借助导航软件、高速公路业主等多方渠道，获取海量数据信息，并通过模型算法对未来一段时间高速公路的交通安全风险进行预测和评估，从而制定针对性的安全管控措施。科技设备发现高速公路异常情况并发出预警的时间过长，路段不够精准，比如恶劣气象条件监测预警系统对于辖区团雾、局部雷暴雨等极端天气的预报预警信息相对薄弱，仅能对团雾情况进行能见度临近点预警，而且该系统对雾情预报涉及较长路段，无法精准预警预报时间点（段）。

（二）交通安全风险隐患排除及时性不强。高速公路的交通安全隐患分为动态隐患和静态隐患两大类。从高速公路较大事故肇事肇祸来看，车辆追尾是造成较大事故的主因，追尾事故可由动态隐患如超速、疲劳驾驶、跟车距离近等因素造成，也可能由静态隐患如路面施工、抛洒物、视线不清等因素造成。当前高速公路车辆测速设备覆盖率比较高，但仍无法做到对全路段车辆行驶速度的实时监管，只是在某个点或者某一路段对超速数据进行违法采集，而且导航软件的高速公路测速提醒功能，在一定程度上也助长了驾驶人超速行驶的侥幸心理。尽管有的高速公路采用了跟车过近抓拍设备，但也只是在采集到车辆跟车过近违法信息后，事后对驾驶人违法行为进行处罚，不能起到实时预警提醒作用。疲劳驾驶是引发高速公路交通事故的主要原因之一，我国交通法律法规对疲劳驾驶的认定标准是“连续驾驶机动车超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟”，仅从驾驶人驾车时间长短判断，缺乏更科学有效的办法实时监测驾驶人的驾驶状况。此外，高速公路上的抛洒物对过往车辆的安全行驶影响非常大，但高速公路因其全封闭管理，对路面抛洒物的处置时间相对较长，尤其是在夜间、恶劣天气等视线不好的情况下，造成的安全风险隐患极大。

（三）交通安全措施监管覆盖面不全。当前，高速公路交通安全监管手段主要是警车巡逻和科技巡检，对于路面的监管存在一定“盲区”。传统的警车巡逻只能监管到一个点，无法对高速公路进行实时的、不间断的监管。借助全程视频监控管理系统可以对高速公路全路段进行视频覆盖，但在恶劣天气、夜间能见度低等外在因素影响下，全程视频监控管理系统安全监管作用大打折扣。夜间视频成像系统为提高分辨率，采用黑白成像模式，对车辆、抛洒物等异常情况识别度不高。而且，现有视频巡检系统没有自动巡检和自主识别模式，需投入专门人力进行日常的手动巡检工作，对在路面上的存疑情况，特别是车辆故障点、事故点、拥堵点、抛洒物等不能做到及时发现、自动报警。

三、借助新技术开展事故预防的建议

当前，物联网、大数据等技术在高速公路交通事故预防中的应用及展望大体可以分为两个方面，即提升车辆智能化设备和优化交通安全智慧管理手段。

（一）提升车辆智能化设备

广泛应用车辆前向碰撞预警系统（FCW）。该系统是一种高级安全辅助系统，通过感应和计算在行驶过程中车辆与前车的距离来判断潜在的碰撞风险，可以在发生碰撞危险前发出警报，提醒刹车；同时通过车尾灯不断闪烁，提醒后方车辆注意，避免追尾；还能在车道偏离前发出警报，提醒驾驶人注意保持原车道安全行驶。目前，该碰撞预警系统已在部分高档轿车上安装使用，建议也要在大货车等重点车辆上广泛应用起来，减少肇事肇祸的发生。

推广普及车辆自动刹车辅助系统（AEB）。该系统包括车辆碰撞迫近制动系统（CIB）和动态制动支持系统（DBS），其中车辆碰撞迫近制动系统会在追尾发生前以及驾驶人未采取任何行动的情况下，紧急制动车辆；动态制动支持系统在驾驶人没有施加足够的制动力时，会给予帮助避免发生碰撞。该系统目前也只是应用在一小部分车辆上，建议在大货车上普及。

优化升级防疲劳（防酒、防毒）驾驶智能提醒系统。当前主流的疲劳驾驶预警器通过智能视频分析的方式对驾驶人眼睛闭合、面部表情等进行不间断的感知、判断，并在此基础上予以提醒和预警。但是该设备为外加设备，建议开发一款与方向盘相结合的车辆自带设备，通过人的汗液、呼气、脉搏等，对人体疲劳状况、酒驾、毒驾进行智能感知、分析判断，在发现有疲劳驾驶、酒驾、毒驾等可疑情况后，对车辆驾驶人和乘坐人进行提醒和预警。

（二）优化交通安全智慧管理手段

以物联网技术为基础建立高速公路异常交通事件预警预测系统。物联网技术是信息技术的更高级应用，是传感技术、嵌入式技术、计算机网络技术、通信技术等多个信息技术的高度融合。借助物联网技术，能够及时发现高速公路上的异常事件，并向管理部门和驾驶人发出安全预警，对于降低交通事故发生率意义重大。例如，秋冬季节的团雾，出现的时间点和路段具有突发性、不确定性，如能第一时间发现团雾产生，第一时间发布团雾时段和路段预警信息就显得十分必要；当在高速公路上发生车辆交通事故时，第一时间发现事故地点，引导车辆和人员到达安全地带，发布事故预警信息告知即将途经车辆减速慎行，可以有效预防二次事故的发生；高速公路某一路段临时性或连续时间的施工作业，作为通行异常事件能够最快地被驾驶人了解掌握，可以更好地防范交通事故。因此，建议可以借助现有高速公路电子卡口、ETC收费系统、移动违法采集设备、视频监控等，开发“跟车距离过近提醒、施工路段智能锥桶定位、车辆实时车速异常报警”等以物联网技术为基础的相关设备系统，做到异常信息第一时间被交通安全管理部门和即将途经的车辆驾驶人获悉，第一时间应对处置，可以有效预防和减少交通事故的发生。

以大数据技术为架构建立高速公路分析研判指挥系统。大数据技术具备数据量大、高速、多样、真实性等特点，通过对高速公路各类相关数据的“加工”，实现数据的“增值”，成为预防和减少交通事故发生的必备手段。建议建立大数据架构下的分析研判指挥调度系统，收集汇总高速公路车流量、违法行为、气象数据等实时交通元素和隐患点段、警力数据等固定交通元素信息，对全天候、全时空、全方位数据进行碰撞分析，形成对未来一周、一个月、一个季度或者半年的交通安全形势评估和预测，进而采取必要的针对性措施开展隐患治理、违法查处、警力部署等，为人工干预交通安全管理提供决策支持，使公安交通安全管理工作更有前瞻性、预见性、主动性。