非灯控路口交通安全风险实时定量评估与预警管控

在无交通控制设施的路口发生的交通事故占全国交通事故的33.83%，死亡人数占全年交通事故死亡人数的32.49%。平均每七分钟就有一位行人被汽车撞伤，每两小时左右就有一位行人被车祸夺取生命。尤其在国省道、县乡公路上，在与村庄交叉、驾驶员视线受限的无交通控制设施的路口，如果行人、非机动车突然从路口穿出过马路，极易造成驾驶员来不及减速而引发交通事故。在夜间时段更易引起交通事故，而且往往是重大伤亡事故居多。

在这样的路口，安装交通信号灯并不是个最优选择。安装信号灯后，在看见绿灯是，主干道的驾驶员更加自信，而从村口小支路出来的行人和非机动车交通文明的习惯尚未养成，往往不注意观察信号灯，这样交通事故的风险更大。另一方面，对道路交通的效率也有影响。

有鉴于此，南京市公安局交管局在部分省道国道的非灯控路口，安装了一体化道路交通安全管控桩，实现对这种路口的交通安全预警与管控，有利于降低国省道无交通控制设施路口此类事故发生的概率。

采用一体化的设备，安装简单，无需复杂的工程施工，依托最先进的微波检测手段，高效准确的感知区域内通行的车辆、过路的行人与非机动车的多项数据：如速度、距离等。

依托这些参数，我们建立了相关模型实时评估交通安全风险，根据实时评估结果能够分强度分等级及时向即将路过的机动车辆发出声光警示，提醒其降速观察；同样对支路也能够分强度等级提醒行人及非机动车辆在通过路口时，充分观察，安全通过。

依托这些数据，还将进一步对提示后驾驶者的措施进行评估，为进一步加强管理奠定基础。

通过扩展，设备还具备交通数据采集功能，所采集的交通数据、环境数据可以利用网络传输到交管部门的数据平台，实现数据的综合处理、分析以及多级管控。

设备采用“一体化道路交通安全管控桩”，集成了检测、警示、智能分析多种功能于一体，现场安装施工简单，适宜于各种道路条件。采用77G微波检测 ，可以准确的识别行人、非机动车与机动车，并采集各种交通目标的速度、距离，能实时跟踪目标在检测区域的运动轨迹，采用“LED文字预警+语音播报预警+频闪警示灯”的报警方式，充分提醒过路行人、非机动车与机动车辆。

设备采用太阳能供电，配备蓄电池进行电能储备，满电状态下遇连续阴雨天气最高可使用7天。在具备电源的条件下，也可以通过电缆进行取电。

双向感知与并行预警：

在没有信号灯控制的路口设置两套管控桩，一套位于交叉路口处，另一套位于该路口来车方向约500米处，可以实现对该侧路口的双向感知，形成机动车来车感知区A以及路口行人、非机动车通行感知区B。

如果以发生事故的风险系数为g，在主路或支路至少有一方无交通目标时最小，可设为0。在主路和支路同时可检测到目标时。g 取值在0到1之间。简化的，考虑主支路各一个目标时的情形（多个目标时刻进行组合比较）：

设主路目标到达路口的时间为t1，支路目标到达路口的时间为t2，t1和t2的差值越小，交通风险系数越大。

前文已述，我们的设备能检测出交通目标的速度和距离。t1正是速度v1和距离s1的函数，设检测点到路口的距离为常数α，则 t1=( s1+α)/v1,类似的，t2=(s2+β)/v2, β常数为支路检测点到路口的距离。

因此，路口的交通安全风险系数g可视为(t1-t2)绝对值的函数，是实时可定量计算的。我们若用⊿t表示(t1-t2)绝对值，风险系数g=f(⊿t)是⊿t的单调不增函数。

考虑到现有预警管控手段是有限分级的，可以采用阶梯函数来表达交通安全风险：

对于高配置的设备，我们还可以检测气象条件。在检测到雨雾雪等恶劣天气条件时，风险系数上调一级。

基于此，预警管控策略如下：

g 取值为0.3

g 取值为0.6

g 取值为0.8

g 取值为1

在上一层次警示基础上，增加模拟汽车鸣笛警示，采用短两声鸣笛，一般交通参与者对汽车鸣笛的敏感度较高。

1） 对交通安全风险采用定量评估、分级预警管控的方法，能取得更好的警示效果。而不管具体情况，采用一律的警示方法，易于让交通参与者产生心理疲劳，忽视风险。

2） 在升级为“车路协同”系统时，定量的安全风险系数能对车辆提供更多的帮助，除对驾驶者进行提醒外，车载辅助驾驶系统软件可以根据接受的风险系数确定对应操作。

3） 定量的安全系数评估是今后对全区域非灯控路口交通安全大数据分析的基础。

目前，本项研究已经在南京交警七大队和交警八大队部分非灯控路口得以实际应用，设备可靠稳定，技术路线得以充分验证，实际运行效果良好。

下一步，我们将在大范围推广使用的基础上，“挖掘数据、精准筛查”，排查全区域全时域的交通安全风险系数高的点位与时段，为警力勤务的安排调度提供大数据分析支持，真正将公安部交管局全国深圳会议提出的“助力智慧预防、助推决策部署智能化、预测预警智能化”落实到位。（本文原载于《智慧交通杂志》2019年11-12双月刊）

作者简介

窦亮：南京市公安局交通管理局

陈煜：江苏尤特斯新技术有限公司

朱林：徐州市丰县公安局交警大队