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  • 智能交通二十年 | 我国公安行业智能交通管理系统发展

    2018-11-27 11:29:46 来源:中国智能交通协会 作者:孙正良 邱红桐 评论:
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    1987年我国交通管理体制改革以来,我国道路交通管理工作由公安交管部门承担,这就决定了我国智能交通管理系统与国外ITS的内涵不同。

    公安机关主导的智能交通管理系统(ITMS)主要集中在城市交通信号控制、公路交通安全管控、路面交通执法管理和交管业务信息化等方面。

    二十多年来,全国各地以城市畅通工程、金盾工程和国家道路交通安全科技行动计划等重大活动(项目)为契机,不断推进智能交通管理系统建设和应用,全国已建成城市公安交通指挥系统610多个,并逐步完成了公安交通集成指挥平台、互联网交通安全综合服务平台和大数据分析研判平台等部署工作。

     一、智能交通管理系统二十年发展历程 

    纵观我国智能交通管理系统建设和发展,大致可以分为起步期、快速发展期和提档期三个阶段。

    (一)第一阶段(起步期)

    从1997年至2006年,是我国智能交通管理系统的全面起步阶段。

    1997年前,我国公安交通管理在科技建设和应用上可以说是“一穷二白”,只有北京、上海、广州、南京等大型城市建立了交通信号控制系统,而在信息化建设方面,各地市支队自行建立了独立的交通事故统计系统、机动车和驾驶员管理系统。

    1997年,公安部交管局印发《公安交通指挥中心建设与发展的若干意见》,首次对城市交通指挥系统建设的架构、功能和系统应用等进行了全面的阐述,吹响了智能交通管理系统建设起步的号角。

    继北上广深等大城市,一些中小城市也开始建设智能交通管理系统。

    在具体的建设中,也不局限于交通信号控制系统、交通视频监视系统和闯红灯自动记录系统等“老三样”,GIS地理信息、GIS卫星定位技术等各种智能交通系统在城市和公路交通管理中得到越来越多的应用,多功能的道路车辆智能监测记录系统和交通违法行为监测记录系统等技术装备普遍应用。

    2003年,公安部发布行业标准GA/T 445《公安交通指挥系统建设技术规范》,规定了公安交通指挥系统的配置和功能要求,规定了集成指挥平台与关联系统进行信息交互的要求。此阶段,公安部开始统一指导各地开展智能交通管理系统的规范化建设。

    1998年,公安部交管局组织开发了全国统一的进口机动车核查系统,拉开了道路交通管理信息系统建设的序幕,按照公安部“金盾工程”总体部署,公安部交通管理科学研究所着手制定了一系列交通管理信息系统行业标准,引导各地开展机动车登记、驾驶人管理、交通违法处理、交通事故处理等核心业务的信息系统建设工作。

    2004年,按照公安部领导“统一标准、统一流程和统一软件”的要求,公安部交通管理科学研究所完成了机动车登记、驾驶人管理、交通违法处理、交通事故处理等核心业务应用软件的开发和全国推广工作。

    2000年2月,国务院办公厅转发了公安部、建设部《关于实施全国城市道路交通“畅通工程”的意见》,全国36个大城市迅速开展了城市智能交通系统建设工程,并从系统、技术、管理和运行等多个方面进行了深入研究和顶层规划。

    如上海市智能交通管理系统包括交通信号自适应控制系统(SCATS)、城市道路监控系统、停车诱导系统、交通违法行为监测系统、应急处理与实时监测系统、高速路交通信息采集与监控系统等子系统。

    广州智能交通管理指挥系统集成了交通信号控制系统、闭路视频监视系统、电子警察系统、交通流采集系统、交通诱导系统、集成指挥调度系统、交通地理信息系统、移动查询系统、警车警员定位系统、警务管理系统、交通设施管理系统、交通管理辅助决策系统等十多个子系统。

    (二)第二阶段(快速发展期)

    从2006年至2015年,是我国智能交通管理系统的快速发展阶段。

    “十一五”期间,我国城市建成智能交通管理系统的城市数量由270增加到542个,从应用数量来看,这个阶段是交通大发展的阶段。

    从科研攻关来看,科技部、公安部和交通部联合开展了“国家道路交通安全科技行动计划”等国家重点研究课题,取得一系列重大研究成果并开展了示范应用,有力地推动各地智能交通管理系统联网建设。

    “十二五”期间,我国智能交通管理系统又迎来了重要的发展机遇。

    公安部《“十二五”道路交通管理科技信息化发展规划》提出深入贯彻实施‘科技强警’战略,首次提出了建设全国公安交通管理四大平台的战略目标。

    一是深化应用公安交通管理综合应用平台,建立跨部门、跨行业信息共享交换机制、完善交通管理业务监管、建立健全信息系统运行保障体系等。

    二是建设公安交通集成指挥平台,实现城市和公路交通安全态势监测、研判、控制、指挥和处置。

    三是建设社会化服务平台,在互联网和移动终端上实现交通管理业务信息告知和查询、业务受理和办理、出行信息服务等功能,同时还可以通过交通诱导标志、互联网等方式发布交通信息。

    四是建设公安交通管理信息分析研判平台,建设基于大数据、云计算架构的交通管理数据中心,建立分析研判工作机制,定期分析挖掘海量数据,实现深度分析和规律发现,为科学管理和决策提供信息服务。

    2014年公安部印发了《全国主干公路交通安全防控体系建设三年规划》,建设覆盖公安部、省、市三级的公安交通集成指挥平台,重点开展公路交通监控系统建设、公安交通集成指挥平台建设和交通安全执法服务站建设(“三大建设”)和公路交通管理勤务改革(“一项改革”),拉开了公路卡口系统实战应用和全国大联网建设的序幕。

    (三)第三阶段(提档升级期)

    自2015年以来,我国智能交通管理系统可归纳为提档升级阶段,从数量上看,各地建设的系统基本上在前两阶段完成了,新建的系统数量较少。

    从质量上看,各地在建的系统基本上是改扩建,特别是增加图像智能识别、信息融合和大数据挖掘分析等功能。

    在这个阶段,公安部在2016年全国公安交通管理工作会(上海)和全国城市道路交通管理工作现场会(深圳)提出了“坚持公路安全与城市畅通并重”的总体工作要求,为此,公安部交管局组织开发的交通管理综合应用平台、公安交通集成指挥平台、互联网交通安全综合应用平台四大平台在全国得到了强力推进。

    同时,随着大数据、云计算、物联网、互联网+、人工智能等新技术的迅猛发展,华为、阿里、腾讯、百度等世界级的企业均布局智能交通+信号灯,促进了整个智能交通管理产业发展,也成为智能交通管理系统提档升级注入了新的动力。

    此阶段,智能交通管理系统进入了集成创新、整合共享的提档升级期。

    而杭州、深圳等地建设的基于大数据和人工智能技术的计算和应用平台,对交通管理工作的支撑作用初露锋芒,吸引了众多目光,提档升级之路必将越走越宽广。

    同时,在RFID汽车电子标识试点方面,公安部交管局于2016年起组织在无锡、深圳开展30万辆汽车安装电子标识的小规模试点示范应用,开展了危化品运输车辆监管、货车电子通行证、大型活动场所车辆通行管理、公交信号优先、停车/门禁管理、车辆年检便利服务等多种应用,均取得了良好的应用成效。

    为落实中央《京津冀协同发展纲要》规定的任务,公安部会同工信部、交通部于2016年12月印发了《京津冀汽车电子标识试点工作方案》和《京津冀汽车电子标识试点技术方案》,目前天津市已全面启动20万辆汽车电子标识的安装工作,在天津2017全运会赛事车辆和2018达沃斯论坛服务车辆交通安保、危化品运输车辆运行监管、渣土运输车和出租车运行监管等应用场景全面开户。

    2017年12月GB/T 35789.1《机动车电子标识通用技术要求 第1部分:汽车》等6项电子标识国家标准正式颁布,2018年完成了《机动车电子标识密钥管理系统》和《机动车读写设备应用接口规范》2项国家标准的专家审定工作,为电子标识普及和规范应用奠定了基础。

    电子标识的普及应用,将突破原有交通信息采集技术的瓶颈,实现车辆信息的精准化采集、动态采集,将为未来智能交通管理创新带来巨大变革。

    车联网应用领域,2017年9月世界物联网博览会期间,由我所牵头联合中国移动、华为、中国一汽、奥迪(中国)和无锡交警,联合在实际道路上首次开展LTE-V2X车联网小范围实车体验,开放并打通了道路交通设施中最重要的一环——信号控制机,实现了5个路口的信号控制机通过LTE-V2X协议设备与车载终端(奥迪Q5的仪表板、红旗H7的中控屏,中国移动的后视镜)的路口级实时交互。

    在工信部、公安部的支持下,2018年9月我所联合中国移动、华为等单位,在覆盖无锡主城区、太湖新城约170平方公里的主要道路240个灯控路口,部署了大量RSU(路侧单元)、升级了路口信号控制机、改造了交通摄像头及传感器等路侧设备,搭建了全球最大规模的城市级车联网LTE-V2X网络,通过“云、管、端”三层系统架构,实现车与基础设施(V2I)、车与车(V2V)、车与人(V2P)、车与网(V2N)实时精准协同交互。

    通过路口端的信号控制机和云端的交通信号控制系统,开放了各路口的信号配时实时数据、视频监控图像等40余项交通管控信息,并融合了高德等合作伙伴掌握的交通数据,实现12大类V2I/V2V/V2P信息服务,覆盖车速引导、救护车优先通行提醒、道路事件情况提醒、潮汐车道、电单车出没预警等26类应用场景,无锡市的高德地图APP用户可以获取信号灯倒计时数据,为司机优化驾驶行为提供支撑。

    2018年6月,工信部无线电管理局对车联网直连通信使用5905-5925MHz频段并向社会公示,意味着我国车路协同应用将划定正式频段。

    2018年7月,华为发布了全球首款支持Uu+PC5并发的RSU路侧产品,这是华为在C-V2X车联网领域推出的首个商用产品。

    2018年9月,百度宣布将于2018年底正式开源Apollo车路协同方案,标志着百度Apollo开放平台进入了车端和路侧整体开源的新阶段。

    而阿里巴巴在同日宣布将与英特尔、大唐电信集团开展智能交通-车路协同领域的战略合作。

    国内企业现从芯片到终端有了国产化设备,在车路协同的全球市场应用上建立了自己的优势,这是国家在前沿技术布局、企业多年努力引起的质变。

     二、中国智能交通管理系统未来发展趋势 

    (一)交通控制理论研究不断增强

    我国城市交通特点为机动车、电动自行车和自行车、行人等混行的交通流,因此,不能简单照搬国外现成的交通流理论、管理办法和交通信号控制等智能交通系统。

    为适应未来自动驾驶汽车网联化和智能化发展的需要,我们需要按照经典的交通工程理论和技术来规范设置交通标志标线、路口渠化配时和信号控制,也要利用未来更丰富、更精确的各类交通大数据来更有效地进行车路协同控制,进一步发挥出路网通行能力和通行效率。

    (二)交管“数据大脑”建设方兴未艾

    全国公安交通管理部门已经构建了全国互联互通的交通管理业务信息化平台、交通集成指挥平台和互联网服务平台,而交通出行领域的互联网公司也构建了基于手机移动端或“互联网+”的地图导航、网约车、共享单车、货车物流运输等服务平台。

    这些平台和系统的各类数据可以更好地汇聚起来,构建交通数据资源池,实现对数据的分析转换为对交通的认知,并基于交通系统的原理、特征和规律再提出可实施的交通管理策略和措施。

    随着技术发展和行业壁垒消除,构建面向交通管理和公众出行服务的城市“交通大脑”,提供更智能的路网信号灯配时优化和交通出行诱导服务,有效解决道路交通安全和缓解城市交通拥堵。

    而2018年7月公安部推出了“网上办、就近办”等20项交通管理“放管服”改革新措施,将进一步推进交通数据服务和互联网+的深度融合,以推进城市“交通大脑”的健康发展。

    (三)自动驾驶带动新的技术革新

    2017年8月,工信部、公安部和江苏省人民政府签订了在无锡共建国家智能交通综合测试基地协议。2018年4月,工信部、公安部和交通运输部联合发布了《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》。

    目前,全国已有13个城市发布与管理规范相配套的实施细则,同时发布了32张号牌,国内围绕自动驾驶测试已建立10多个测试基地。

    而我所围绕着未来汽车在智能化和网联化这两条演进技术路线,开展了测试基地封闭道路测试环境和周边公共道路测试环境的建设工作。

    其中,封闭场地占地200亩,拥有公路、城市道路、高速公路、环道、多功能、室内等六大测试区,投资近10亿元,预计2019年底对外服务;2018年已正式开放的公共道路测试环境拥有10km测试道路、146个视频全程监控点和9个信控路口,未来将进一步扩展。

    该测试基地是公安行业唯一的、面向未来自动驾驶汽车运行安全的测试场地,通过布设在测试道路两侧和测试车辆的各种感知测试设备,采集各种车辆运行轨迹、驾驶操纵行为以及路况信息,在控制中心进行自动综合评判,为国内外自动驾驶汽车企业、车联网企业和研发机构提供上路测试环境和第三方权威认证服务。

    随着自动驾驶、车联网技术不断革新应用,智能交通管理系统也将迎来新的变革。

     三、结束语 

    经历了近二十年的历程,智能交通管理系统被认为是解决交通问题的最有效途径之一,仍处于快速发展阶段中,需要不断创新发展。

    1、智能交通管理系统仍处于快速发展期。

    为了应对快速机动化、城镇化对交通管理带来的影响和压力,各级政府一直积极支持智能交通系统的实践和应用,道路交通科研机构和工程单位积极投入并参与到智能交通系统的研发和建设中。

    总体上看,我国的智能交通行业目前仍处在快速的发展过程中。

    2、智能交通管理系统要与时俱进。

    智能交通管理系统应当考虑以大数据、云计算、人工智能等新一代信息化技术快速发展趋势,需要与未来自动驾驶、车联网技术进行融合和集成应用,亦需要将交管数据、其他警种数据、相关政府部门的数据、互联网企业的相关数据进行融合汇聚,建成公安交通管理的大数据池,为各种决策服务、为公众出行服务。

    我们认为,以大数据、云计算、人工智能为主的新一代信息化技术快速发展,为智能交通管理系统带来了发展有利条件。

    同时,也需要客观面对现实成效、冷静思考技术发展和应用的原本价值,以期技术进步给交通发展所带来的红利,真正实现助力道路交通管理工作。

    文章作者 | 孙正良 邱红桐 (孙正良,公安部交通管理科学研究所党委书记;邱红桐,公安部交通管理科学研究所交通控制技术研究部主任)

    文章来源 | 中国智能交通协会《智能交通发展20年》


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