交通大腦并不是可有可無，看實際生活中發(fā)揮多少作用

2019-02-13 09:54

城市道路交通涵蓋人、車、路、管理、環(huán)境、教育等諸多因素，是一個非常復雜的動態(tài)系統(tǒng)。近十年來，交通管理的標準化體系、理論體系、應用體系建設取得了卓越成就。隨著大數據、人工智能等新技術的快速發(fā)展，創(chuàng)新導向將會驅動越來越多的新技術在交通管理中進行嘗試和應用，城市“交通大腦”就是其中之一。城市“交通大腦”主要通過信號燈優(yōu)化、交通組織優(yōu)化、交通參與者誘導以及應急事件交通調度，實現(xiàn)對城市道路交通管控的迭代、升級，從而提升交通運行效率。而實現(xiàn)這一目標的重要抓手是交通控制設施，根據美國《統(tǒng)一交通控制措施手冊》（MUTCD）的解釋，交通控制設施是用于控制、警示、引導交通的交通設施，包括交通標志、標線、信號燈等。

城市道路交通控制技術工作存在四個痛點

痛點一：缺乏總體設計，不同體系間的設施設置不協(xié)調

由于管理體制原因，我國城市道路交通控制設施的建設與管理運營單位屬性比較復雜，部分地區(qū)由公安交通管理部門統(tǒng)一負責，還有部分地區(qū)由公安交通管理部門負責信號燈設施、交通運輸部門負責交通標志和標線。比較復雜的管理體制也影響著相關設施技術體系，主要體現(xiàn)在以下幾點：

技術標準體系缺乏總體設計。我國城市道路交通標志標線的相關技術標準包括《道路交通標志和標線》（GB 5768－2009）、《城市道路交通標志和標線設置規(guī)范》（GB 51038－2015），信號燈設置的相關技術標準為《道路交通信號燈設置與安裝規(guī)范》（GB14886－2016），但受到管理體制和標準體系的約束，不同技術標準僅應用于本標準所規(guī)定的空間范圍、設施范圍的設置，缺乏上層總體設計要求與具體的協(xié)調性設置方法。

在頂層設計層面，缺乏各種交通控制設施協(xié)調、統(tǒng)一的技術框架體系，需要明確統(tǒng)一的體系構建、完整的設置目標、確定的設置條件和適用性。比如國家標準《道路交通標志和標線》（GB 5768．2）中規(guī)定了“停車讓行標志”、“減速讓行標志”的設置條件；《道路交通信號燈設置與安裝規(guī)范》（GB14886－2016）中規(guī)定了信號燈設置條件，但是缺少對于兩者之間統(tǒng)籌關系的明確要求。在一些依靠“停車讓行標志”或“減速讓行標志”就可以解決問題的平面交叉口，卻設置了信號燈，降低了通行效率；一些信號燈控制的交叉口，應用“停車讓行標志”或“減速讓行標志” 約束接入交通流不夠規(guī)范、科學。

在具體的協(xié)調性設置方法方面，缺乏統(tǒng)籌性的具體技術要求。如，信號燈與交通標志能否合并設置于一個支撐結構上、兩者設置間距如何滿足視認性和駕駛安全性的要求，以及兩種設施的協(xié)調性設置方法等。技術標準的不完善，也影響到實際技術方案。近期，一些業(yè)內專家提出的交管設施共桿思想就非常典型，如圖1所示，將設置于城市道路交叉口區(qū)域的道路照明設施、信號燈、交通標志等設施合并設置于同一套桿件上，可達到節(jié)省設置空間、避免相互遮擋、降低造價、提升城市路容的目的。但在技術層面還有很多問題沒有解決，即使部分發(fā)達地區(qū)已經制定了針對性的設置標準，也只是將不同設施相關的技術標準拼湊在一起，并沒有解決多種設施共桿情況下的特異性問題。如，不同種類交通標志、信號燈并設時交通管控信息總量閾值；夜間信號燈亮度更高，交通標志與信號燈并設時如何保證自身視認性等，這些問題都會影響到共桿設施的設置效果。

圖1：交通控制設施共桿設計示意圖

技術實現(xiàn)體系不規(guī)范、不協(xié)調。主要體現(xiàn)在兩方面，一是一些具體設計并沒有遵循技術標準的要求，設置不規(guī)范；二是設置體系的不統(tǒng)一。例如，部分路段信號燈設置與交通標志、標線設置體系不統(tǒng)一，如前所述的交通信號燈、停車讓行、減速讓行標志協(xié)調性設計就是典型問題之一；信號燈與交通渠化的不匹配也是突出的問題之一，在一些路段設置了左轉專用信號，卻沒有專用左轉車道，影響了直行車的通行效率；部分路段的交通標志、標線設置不統(tǒng)一，不僅影響通行效率，還存在交通安全隱患。

圖2：交通標志、標線設置不協(xié)調

交通設施的全生命周期管理缺乏有效手段。面對道路上不同設置時間、不同種類的交通設施，需要有效的全生命周期管理手段。一方面，建立交通設施全生命周期檔案，實現(xiàn)可追溯、可查詢、可研判，通過有效的管理和養(yǎng)護，保證交通設施的效果；另一方面，建立設施之間的關聯(lián)關系，保證設施的設置協(xié)調性，如部分設施更換后，相配套的設施應相應調整。

痛點二：交通數據采集手段多，但數據不全面、不共享

數據是真實狀態(tài)的具象體現(xiàn)，是科學、有效設置交通控制設施的基礎。在《統(tǒng)一交通控制措施手冊》（MUTCD）、《美國道路通行能力手冊》（HCM）、《德國交通信號設施設置規(guī)范》以及我國相關技術標準中都對交通數據的采集方法、應用方法進行了規(guī)定，并且放在所有技術措施之前，足見其基礎性作用。交通流數據、交通運行狀態(tài)數據、交通事件數據是制定交通控制策略、實施有效交通干預的根本支撐；交通運行狀態(tài)數據、交通事故數據、駕駛行為數據是交通安全研究、設計與實施的重要支撐；出行規(guī)劃數據、出行方式數據是進行交通線網規(guī)劃、服務設施規(guī)劃與配置、路網指引系統(tǒng)設計的重要支撐。可以說，任何一項交通控制設施的設置、控制策略的生成都應源于數據。

通過20余年的ITS建設，特別是最近十年的信息化建設，我國道路交通信息采集手段大幅度升級，極大提升了交通管理科技化和信息化水平。但也要看到，交通數據采集存在諸多問題，如交通采集設備多、數據質量不高；數據種類多、對交通支撐不足；觀測數據多、道路使用者出行規(guī)劃數據少；數據體量大、數據管理與分析能力不高等。這也造成很多交通咨詢、設計項目還需要進行大量、冗余的數據采集和處理工作；部分項目對數據調研工作打了折扣，項目成果無法落地，不能解決實際問題。舉例來說，針對是否要在某地設置信號燈的問題，需要考慮相交道路的等級、機動車交通量與運行速度、行人與非機動車過街流量，還要結合事故數量與嚴重性、視距、公共交通等情況進行綜合分析才能最終確定，這些工作都需要大量數據做支撐。一些技術項目受到數據采集條件的限制，就會對數據采集工作打折扣，從而造成交通控制設施設置缺乏科學論證，影響通行效率。

痛點三：技術措施不智能、不聯(lián)動

交通系統(tǒng)是一個動態(tài)變化的復雜系統(tǒng)，極為有限的城市交通管理技術人員與城市數千個管控交叉口之間存在巨大的差距。以往的交通控制手段以預先設置控制策略為主，這往往無法滿足瞬息萬變的交通需求：

信號燈無法根據交通流的實時需求，智能變化。例如無法識別路口溢出事件并智能調整相位；遇到突發(fā)事故、救援或消防等特種車輛需要優(yōu)先通行的異常事件時，路網各節(jié)點的信號控制難以達到智能、聯(lián)動。

信號燈聯(lián)網不聯(lián)控，缺乏科學的信號聯(lián)控規(guī)則與方案。

信號燈與交通組織方案不聯(lián)動。如無法根據新的交通狀態(tài)與需求，形成聯(lián)動的交通控制方案；交通組織方案優(yōu)化后，某條車道的功能由直行改為直行和左轉，而信號燈沒有按照新的通行規(guī)則相應調整相位、配時方案。

痛點四：道路使用者出行信息不對稱，引導手段不直接、不系統(tǒng)

路網指引系統(tǒng)對提升路網通行效率、提高交通安全具有重要作用。隨著位置服務的不斷發(fā)展，當前出行者所依靠的路網指引系統(tǒng)已經轉變?yōu)橛蓪Ш健⒅嘎窐酥尽㈦娮拥貓D等多種指引設施供給、多維位置確認、多源信息服務構成的綜合體系。其中，導航是最為直接的指引手段，以聽覺服務為主；指路標志是最為權威和重要的路網指引信息載體，依靠視覺獲取；地圖是位置查詢和路線規(guī)劃的重要手段，以靜態(tài)服務為主要形式，不同的指引手段均發(fā)揮著重要的作用。

當前，我國道路指引系統(tǒng)的實際設置工作存在以下突出問題：

指引信息的發(fā)布存在不對稱的問題。缺乏比較精準的交通狀態(tài)發(fā)布信息（如對當前各路段擁堵狀況的準確發(fā)布）、預測信息（如對未來一段時間擁堵狀況的準確發(fā)布）、出行遵從（如禁止左轉、禁止停車）信息，導致道路出行者出行規(guī)劃中處于信息不對稱的狀態(tài)。在理論與實際管理中很難實現(xiàn)有效的交通出行行為控制，無法達到交通流動態(tài)分配的目標（如晚高峰時，主干道嚴重擁堵，替代路線卻并不擁堵）。

在誘導、指引手段方面，存在不協(xié)調、不系統(tǒng)的問題。經過國家公路網調整等重大工程的改造優(yōu)化，指路標志系統(tǒng)得到很大提升。但海量的指路標志缺乏科學的評價手段。路網中，指路標志設置不規(guī)范、不系統(tǒng)，指引信息選取不科學、發(fā)布不連續(xù)等問題仍比較普遍。

指路標志與導航缺乏融合，存在兩者指引不一致的情況，影響駕駛人判斷。

路網指引與旅游指引缺乏融合與互連。不同時間節(jié)點，比如黃金周時期，部分道路服務功能會由運輸為主轉為旅游為主，指引信息需考慮滿足不同的出行需求，“指路”與“指景”相協(xié)調。

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