浅谈交通管理科技设施在天津高速的应用

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　　摘要：截至2018年，我國高速公路通车里程达 14万公里，高速公路的交通流量也迅速增加。机动车辆超速、违法占道、非紧急情况停车、交通拥堵等诸多问题也逐步凸显，高速公路的安全出行需求和道路交通管理水平之间的矛盾日益突出。本文通过对高速公路经营单位和交通管理部门设备分析，深入剖析问题所在，介绍了运用交通管理科技设施建设项目解决的办法、使用效果及未来展望。
　　关键字：高速公路  交通管理  科技设施
　　截至2018年，我国高速公路通车里程达 14万公里，在方便人民群众出行、促进经济社会发展的同时，高速公路的交通流量也迅速增加。机动车辆超速、违法占道、非紧急情况停车、交通拥堵等诸多问题也逐步凸显，而高速公路交通管理科技设施尚不完善，高速公路的安全出行需求和道路交通管理水平之间的矛盾日益突出，高速公路道路交通安全形势非常严峻。依据中共中央办公厅和国务院下发的《关于加强社会治安防控体系建设的意见》等文件精神，天津市开展了高速公路交通安全设施和科技管理设施（以下简称“两类设施”）建设。此项建设主要是对高速公路视频监控系统和电子警察系统进行升级，确保发挥安全管理的作用。
　　一、建设前期系统分析
　　（一）天津高速公路经营单位交通监控设施系统分析
　　随着智能交通的发展，高速公路的运营也由传统运营转向智能运营。高速公路视频监控系统是实现智能运营的重要方法之一，该系统是将信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术综合运用，对道路上车辆通行的交通状况进行实时观察和测量，随后通过通信系统送至路段监控中心，路段监控中心再将道路上采集的数据分析、判断与决策，决策结果通过通信系统传送到外场发布设备、收费站，来满足车辆通行时对未来路况信息捕获的需求，达到提高通行效率、快速排除事故以及减少二次事故发生的目的。
　　截至2018年，天津已通车19条高速公路，建成通车路段均具备完整的管理系统，包含闭路电视子系统、计算机子系统、大屏拼接子系统，具有完备的数据和视频处理、显示能力。
　　天津高速公路开通较晚的津港高速、宁静高速、海滨高速南段已具备全程监控系统，长深高速、津滨高速、京哈高速近年通过系统升级，已改造成全程监控系统。但由于建设时期不同，技术要求与“两类设施”技术要求不同，部分功能还需在现有基础上增加。
　　（二）高速公路交通管理部门架构和设备分析
　　随着城市经济和建设的快速发展，高速公路交通管理压力越来越大，在交警警力严重不足的情况下，科技设施在交通管理工作中发挥的作用越来越突出。天津高速交通管理部门由1个交警支队和10个交警大队组成。
　　高速交警支队是天津高速公路交通管理的指挥中心。拥有高速视频工作站、电子警察全景摄像机视频工作站、公安交通集成指挥平台工作站、台缉查布控工作站、 110 接警工作站、查询工作站、办公网工作站各1台。
　　高速交警大队是负责高速公路交通现场管理的组织机构，隶属于交警支队。对路况监控管理的设备仅为寻呼台（分别对应市局、支队、交管局）、会议电视系统、执法记录仪终端、办公工作站和部分值班室液晶监视器。
　　二、存在的问题
　　在政府持续加大科技建设投入的情况下，天津高速公路经营单位现状已具备的科技设施与高速公路交通管理部门实际管理需求出现了很大的差距，主要体现在：
　　（一）视频监控覆盖率低，已建的大部分高速公路只在互通区域设置了摄像机，且采用的标清摄像机，无法满足管理需要。
　　（二）主线电子警察覆盖率低，设置点位少，监控范围为道路的半幅断面，不能与高速公路已通车里程匹配。
　　（三）对于非法占用应急车道、大货车占用一车道、未系安全带、接听手机、两车间距过小、收费广场违停等违法行为没有检测手段。
　　（四）高速公路设置的信息发布设备资源没有共享，无法利用其进行信息发布。
　　（五）缺少移动应急指挥设备，事故现场与指挥中心无法进行信息通信。
　　总之，目前高速公路科技设施还仅局限于局部点位的监测，大部分路段没有设置相应的监控设施，远无法达到实际管理需求，制约了交通管理的科技化、信息化水平提升，不利于高速公路智能运营发展。
　　三、解决方法
　　天津高速公路运营单位与高速公路交通管理部门从系统功能角度，对道路监管进行提升改造，双方制定了“三层八方面”的提升规划。三层是：第一层为双方的行业决策层，第二层为指挥传递层，第三层是现场处置层，最终达到高速公路车辆信息的共享，实现交通大数据智能管理的目标。八方面是：道路视频监控、交通事件检测、违法车辆抓拍、通行车辆抓拍、路段流量检测、路网运行状态检测、移动应急指挥、区域指挥调度。
　　（一）天津高速公路经营单位系统功能升级方法
　　在高速公路经营单位现有交通监控系统功能的基础上，增加视频监控子系统。在高速公路主线路段每隔1公里左右间距，设置1处高清视频监控点，每处监控点设置1套高清遥控摄像机和1套高清固定摄像机。该系统由高速交警支队、大队的视频系统、和高速公路行业主管部门、经营单位以及路段公司的视频系统、外场摄像机、传输通道组成。外场摄像机通过工业以太网环网传至所属交警大队，再由各交警大队转发部分视频至路段中心。每个管理单位能够直观及时地观测道路沿线交通运行情况和事故现场，为救灾排险提供第一手信息。
　　高速公路经营单位与高速公路交通管理部门的视频管理平台进行对接，实现互联互通。高速公路经营单位从该平台向高速公路交通管理部门的视频管理平台发出控制请求，实现对视频的控制、调用以及显示，但其权限低于高速公路交通管理部门权限。
　　（二）天津高速公路交通管理部门系统功能升级方法
　　天津高速公路交通管理部门在现有指挥平台的基础上，提升改造，完善主线电子警察功能，增加应急车道违法抓拍系统、车间距违法抓拍系统、互通匝道卡口抓拍系统、收费广场违停系统、服务区出入口抓拍系统、一车道违法抓拍系统，达到智能交通管理的目的。 　　1.主线电子警察系统
　　主线电子警察是通过视频图像实时动态分析，对违法行为进行全过程监视，全面地反映出违法过程，并为依法处罚提供最充足的法律依据。对经过的每辆过车拍摄图像，完成对驾驶员驾驶车辆过程中的各种行为的监管，如：车辆速度、车道占用情况、安全带使用情况、驾驶行为等，还可采集高速公路交通流量信息，对事故多发路段进行区间测速。
　　主线电子警察采用窄波雷达进行测速，每条车道对应一个测速雷达，可实现对不同限速的两种车辆同时测速，每辆车记录两幅违法图片及违法数据记录，实时上传中心平台，两幅图片能够反映车辆位移及车牌照、车身颜色、违法地点等信息，测速结果作为违法处罚依据。
　　2.应急车道违法抓拍系统
　　应急车道违法抓拍系统可对应急车道内经过的每辆车进行违法抓拍。按照10公里间距进行设置，系统自动记录所监测应急车道内经过的车辆，每辆车记录两幅图片、违法视频及违法数据记录，实时上传中心平台。两幅图片能够反映车辆位移及车牌照、车身颜色、违法地点等信息。
　　3.车间距违法抓拍系统
　　对每个路段上下行的一车道各选择1-2 个点进行设置，并与主线电子警察同址设置，共用门架。车间距违法抓拍系统可对检测车道内经过的车间距过小的车辆进行违法抓拍。
　　4.互通匝道卡口抓拍系统
　　互通匝道卡口抓拍系统可拍摄经过卡扣的每辆车的图片，并由前端高清检测识别系统、传输链路和违法数据上传中心。
　　5.收费广场违停抓拍系统
　　在易发生违法停车的收费广场设置高清违法停车抓拍设备，用于对违停车辆的抓拍，用来治理随意停车等影响交通通行的行为。系统自动判别驶入禁停区域车辆机动车违法停车行为，抓拍一张全景图片和一张近景图片，如机动车停留时间超过系统规定的时间，判定其违法停车行为成立，组成3-4张的违法图片证据。
　　6.服务区出入口抓拍系统
　　服务区出入口抓拍系统用来统计进出服务区车辆信息、车辆服务区停留时间、车辆入出状态。可对每一辆进出服务区的车辆拍摄卡口图片，同时完成入口逆行和出口禁行的违法抓拍。每个路段的所有服务区出入口均设置一套抓拍系统，进行出口闯禁行违法抓拍，当服务区出口处已经发布了禁止驶入的信息后，系统自动监测服务区出口车道内经过的车辆，每辆车记录两幅图片、违法视频及违法数据记录，实时上传中心平台。
　　7.一车道违法抓拍系统
　　对于单向三车道及以上的高速公路，一车道违法抓拍系统可对最内侧车道内经过的每一辆大型客、货车辆进行违法抓拍，监管车辆文明行驶状态。由于主线电子警察系统可实现一车道违法单独监控，该系统与主线电子警察系统合并使用。
　　四、应用效果及未来展望
　　（一）应用效果
　　自2018年10月1日“两类设施”正式启用后，新增1153处高清视频监控点位，实现了高速公路視频监控全面覆盖，交通通行秩序有了明显改观。道路封闭出现车辆排队时，占道抢行、占用应急车道抢行较以往明显减少，至2018年年底仅查处420起违法占用应急车道行为，同比交通事故发生率下降约30%。高速公路“两类设施”的全面使用，实现了自动检测交通拥堵、交通事故、违法停车等异常交通事件的功能，能够做到交管局、高速支队、大队三级管理平台同步，第一时间甄别处置事故，同时能精准采集分析预判流量变化，做到快速精准用警，提高精细化管理水平，最大限度减少突发事件对高速公路通行的影响。
　　（二）未来展望
　　随着智能交通的推进，高速公路管理正逐步向智慧管理发展，高速公路车辆管理数据体现出大量、多样、高速、有价值的大数据特点，未来通过数据的收集、整理、分析、统计，及时准确的分析出车辆的行驶状态，高速公路经营者为车户提供更加安全、舒适、畅通的出行策略，交通管理部门可以更加富有成效地开展交通违法治理，维护道路交通秩序，预防和减少交通事故，为经济社会发展创造和谐的道路交通环境。
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