濟(jì)南交警貨運(yùn)導(dǎo)航備案系統(tǒng)

陳曉峰，王宏斌，倪亞洲，林松濤，路 源，孫 超，牟進(jìn)潔

（1.濟(jì)南市公安局交通警察支隊(duì)智慧辦，山東 濟(jì)南250101；2.山東眾行城鄉(xiāng)交通研究咨詢有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南250003）

近年來(lái)，現(xiàn)代貨運(yùn)物流作為保障民生的重要支柱性行業(yè)發(fā)展迅速，提升貨運(yùn)載體即車輛的通行效率已成為運(yùn)輸企業(yè)不斷努力的方向。城市政府為優(yōu)化城市交通環(huán)境、防治城市大氣污染，提出了貨運(yùn)車輛限行、加強(qiáng)貨運(yùn)車輛源頭管理、打擊駕駛?cè)藛T違法違規(guī)行為等一系列措施，這給貨運(yùn)車輛駕駛?cè)藛T的日常出行和交通管理部門(mén)落實(shí)監(jiān)管政策都提出了更高要求。為此貨運(yùn)車輛導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)［1－5］、貨運(yùn)車輛通行路徑優(yōu)化［6－9］、貨運(yùn)車輛信息管理系統(tǒng)［10－15］等，已成為各領(lǐng)域?yàn)閷?shí)施貨運(yùn)車輛全過(guò)程管理、提升車輛通行效率而努力研究的重要課題。近期，濟(jì)南交警聯(lián)合百度共同打造了貨運(yùn)導(dǎo)航備案系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備限行路線繞行導(dǎo)航、行駛路徑一鍵備案等先進(jìn)功能。通過(guò)該系統(tǒng)駕駛?cè)藛T可進(jìn)行路徑備案和線路導(dǎo)航，交警部門(mén)可精準(zhǔn)掌握貨運(yùn)車輛日常的通行時(shí)間、通行路線等時(shí)空動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可為制定貨運(yùn)車輛管理政策、有效提升貨運(yùn)車輛通行效率提供依據(jù)。

1 貨車導(dǎo)航系統(tǒng)使用現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的普通導(dǎo)航系統(tǒng)，主要是在PC端的導(dǎo)航系統(tǒng)和基于Android的手機(jī)地圖導(dǎo)航系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都只能提供簡(jiǎn)單的線路導(dǎo)航，并不能快速、實(shí)時(shí)地顯示城市道路貨運(yùn)車輛限行政策、規(guī)避禁行區(qū)，為貨車司機(jī)提供精準(zhǔn)的線路繞行方案。2017年，高德地圖推出貨車導(dǎo)航功能［4］，以幫助貨車司機(jī)避開(kāi)貨車限行、限高路線。高德地圖除了貨車導(dǎo)航功能，不具備貨運(yùn)車輛通行線路備案和記錄功能，不能為城市政府相關(guān)職能部門(mén)開(kāi)展貨運(yùn)通行管理政策的制定提供有效的歷史數(shù)據(jù)支持。

2 貨運(yùn)車輛備案及通行管理現(xiàn)狀

2.1 濟(jì)南交警車輛通行備案系統(tǒng)

2018年7 月濟(jì)南交警上線了貨運(yùn)車輛通行備案系統(tǒng)，系統(tǒng)界面和備案流程如圖1和圖2所示。該系統(tǒng)的應(yīng)用，將貨運(yùn)車輛備案由通行證線下審批調(diào)整為通行路線線上備案，簡(jiǎn)化了備案流程，提高了交警的執(zhí)法效率。但在系統(tǒng)的使用過(guò)程中，逐漸顯現(xiàn)出一些系統(tǒng)管理缺失問(wèn)題，例如系統(tǒng)內(nèi)備案路段的選擇較為抽象、缺少圖形化的備案道路交互、存在對(duì)備案線路的遺漏或缺失，導(dǎo)致備案路線不能形成通路、缺少特事特批功能模塊等。為滿足貨車備案需求，進(jìn)一步強(qiáng)化交警部門(mén)對(duì)貨運(yùn)車輛的綜合監(jiān)管，需要對(duì)現(xiàn)行的備案系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化提升。

圖1 濟(jì)南交警車輛通行備案系統(tǒng)

圖2 貨運(yùn)車輛通行備案流程

2.2 貨運(yùn)車輛備案情況

備案系統(tǒng)的備案類別包括渣土車輛準(zhǔn)運(yùn)通行備案和其他貨運(yùn)車輛通行備案，其中其他貨運(yùn)車輛通行備案適用范圍為中型（含）以上載貨汽車（黃色牌照），中型（含）以上專項(xiàng)作業(yè)車、掛車，危險(xiǎn)化學(xué)品車（含小型），小型、微型載貨汽車及其他限制通行的四輪機(jī)動(dòng)車。城市重點(diǎn)管控道路包括城市快速路、城市主干道及其他因應(yīng)急事件臨時(shí)禁行的道路。截至2019年底，備案記錄共計(jì)約52.1條。每天備案車輛約2 000輛，目前系統(tǒng)記錄車牌號(hào)共計(jì)10.3萬(wàn)個(gè)，其中大型汽車占比為47.12%，小型汽車占比為45.71%。

2.3 貨車通行管理情況

2.3.1 城市道路建設(shè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，濟(jì)南市持續(xù)加大城市道路建設(shè)力度，不斷完善城市道路網(wǎng)絡(luò)，瓶頸路的通車和快速路的成網(wǎng)都顯著改善了道路交通狀況。目前，繞城高速范圍內(nèi)城市道路建成總長(zhǎng)度為1 712.2km，路網(wǎng)密度為5.45km／km2，快速路、主干路、次干路、支路建設(shè)情況如表1所示。

表1 濟(jì)南繞城高速范圍內(nèi)道路現(xiàn)狀

2.3.2 濟(jì)南市貨車限行情況

2019 年以來(lái)，濟(jì)南市相繼發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)二環(huán)西路、南辛莊西路交通管理的通告》《關(guān)于禁止達(dá)不到國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)柴油貨車通行的通告（征求意見(jiàn)稿）》等貨運(yùn)車輛通行管理相關(guān)文件。2020年8月18日，發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)貨運(yùn)車輛城市道路交通管理的通告（征求意見(jiàn)稿）》，主要解決以下問(wèn)題：調(diào)整擴(kuò)大貨運(yùn)車輛限行區(qū)域，禁止外地過(guò)境柴油貨車、特別是重型柴油貨車和散裝物料運(yùn)輸車進(jìn)入主城區(qū)穿行；擴(kuò)大了危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車禁行范圍；貨車禁行由按噸位禁行改為按車型禁行；參照市區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，明確了萊蕪區(qū)、鋼城區(qū)、萊蕪高新區(qū)貨車禁行范圍和通行規(guī)則。

2.3.3 濟(jì)南市貨車通行情況

濟(jì)南市作為大型的綜合交通樞紐節(jié)點(diǎn)城市和全國(guó)性物流節(jié)點(diǎn)城市，每天有大量貨物進(jìn)出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，濟(jì)南市全天省內(nèi)牌照貨車通過(guò)量大約40多萬(wàn)輛。貨運(yùn)車輛空間分布特征和時(shí)間分布特征如下：

1）貨運(yùn)車輛O－D主要分布于槐蔭立交周邊區(qū)域、二環(huán)北路和二環(huán)西路。貨運(yùn)車輛O－D分布如圖3所示。

圖3 貨運(yùn)車輛O－D分布

2）貨運(yùn)車輛通行南北向走廊包括二環(huán)西路、緯十二路、二環(huán)東路等，東西向走廊包括北園大街－s102、經(jīng)十路等。貨運(yùn)車輛空間分布特征如圖4所示。

圖4 貨運(yùn)車輛空間分布特征

3）貨運(yùn)車輛高峰時(shí)段為 10：00—11：00 和14：30—15：30，車輛通過(guò)量分別為8.5萬(wàn)車次和7.8萬(wàn)車次，分別占全天卡口通過(guò)量的8.5%和7.8%。全市的貨運(yùn)車輛通行時(shí)間分布如圖5所示。

圖5 貨運(yùn)車輛通行時(shí)間分布（萬(wàn)車次）

3 貨運(yùn)導(dǎo)航備案系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

濟(jì)南交警打造全新的貨車導(dǎo)航備案系統(tǒng)主要通過(guò)以下幾方面：一是通過(guò)限行道路繞行精準(zhǔn)導(dǎo)航功能，快速、實(shí)時(shí)地反映當(dāng)前濟(jì)南市內(nèi)的各種貨車限行規(guī)定，幫助貨車司機(jī)準(zhǔn)確避開(kāi)禁行路段，快速找到所要到達(dá)地的最短路徑，保證貨車出行更加智能、暢通和安全；二是通過(guò)貨運(yùn)車輛行駛路徑“一事一備案”，減少目前貨運(yùn)車輛備案工作過(guò)程中的人工干預(yù)程度，提高備案服務(wù)效率；三是對(duì)貨運(yùn)車輛通行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，減少違章違法通行行為；四是有效記錄貨運(yùn)車輛行駛軌跡，為貨運(yùn)車輛通行政策的制定提供數(shù)據(jù)支持。

3.2 設(shè)計(jì)原則

濟(jì)南交警貨車導(dǎo)航備案系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，主要遵循以下原則：

1）完備性原則。系統(tǒng)應(yīng)具備繞行線路備選方案設(shè)計(jì)、通行路線備案、車輛通行導(dǎo)航、偏離路線提示等功能，還應(yīng)具備數(shù)據(jù)的采集、管理、顯示、處理、查詢、分析、輸出等功能。

2）標(biāo)準(zhǔn)性原則。系統(tǒng)使用和輸出的數(shù)據(jù)類型、編碼、圖示符號(hào)應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，軟件工程和數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)應(yīng)符合相關(guān)行業(yè)規(guī)范。

3）先進(jìn)性原則。應(yīng)保證系統(tǒng)軟硬件及技術(shù)的先進(jìn)性。

4）可靠性原則。應(yīng)保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)和運(yùn)行的可靠性。

5）可擴(kuò)性原則。系統(tǒng)應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證較強(qiáng)的模塊獨(dú)立性，便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)、擴(kuò)充和完善。

貨車導(dǎo)航備案系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)路線如圖6所示。

圖6 貨車導(dǎo)航備案系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)路線

3.3 道路分級(jí)

結(jié)合多源數(shù)據(jù)（貨運(yùn)交通備案數(shù)據(jù)、貨運(yùn)車輛GPS數(shù)據(jù)、GPS軌跡定位數(shù)據(jù)、機(jī)動(dòng)車卡口數(shù)據(jù)、現(xiàn)狀城市道路網(wǎng)數(shù)據(jù)等）的融合分析，對(duì)貨車總體運(yùn)行規(guī)律及布局展開(kāi)研究，確立貨車的主要貨運(yùn)通道，建立貨運(yùn)備案路線動(dòng)態(tài)管控等級(jí)劃分規(guī)則及參照指標(biāo)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析與道路分級(jí)建立貨運(yùn)路線等級(jí)劃分機(jī)制。通行道路沿線盡量避開(kāi)居住、商業(yè)及辦公開(kāi)發(fā)密集等敏感區(qū)域；市區(qū)內(nèi)貨運(yùn)柴油車輛通行道路，原則上選取雙向6車道及以上的道路進(jìn)行備案；選擇道路交通流量相對(duì)較小，高峰道路交通飽和度（實(shí)際通行量／設(shè)計(jì)通行能力）不高于0.7；綜合考慮平均運(yùn)行速度較高、擁堵指數(shù)較小的路段，作為常規(guī)備案線路的選擇。

3.4 系統(tǒng)功能

將濟(jì)南市貨運(yùn)車輛限行區(qū)域內(nèi)的所有道路分為A、B兩級(jí)，其中A為限行道路，B為自由行駛道路。在導(dǎo)航路徑生成過(guò)程中，避開(kāi)A類道路。貨車導(dǎo)航備案業(yè)務(wù)流程如圖7所示，系統(tǒng)的具體功能如下：

圖7 貨車導(dǎo)航備案業(yè)務(wù)流程

1）車輛通行時(shí)間管理。根據(jù)道路分析和貨運(yùn)車輛管理政策，將車輛通行時(shí)間納入到道路屬性中。

2）自動(dòng)生成備選路徑。貨車駕駛員輸入貨運(yùn)車輛起始點(diǎn)，系統(tǒng)避開(kāi)繞行道路，自動(dòng)生成備選路徑。

3）記錄備案路徑信息。駕駛員根據(jù)需要確定其中一條行駛路徑，系統(tǒng)會(huì)顯示“已備案，未到達(dá)”，并對(duì)本次行駛路徑進(jìn)行記錄、備案（即“一事一備案”）。

4）車輛通行情況監(jiān)控。貨運(yùn)車輛必須按照已備案的路徑行駛，否則系統(tǒng)將提示、警告駕駛員偏離線路，系統(tǒng)記錄備案相關(guān)違法違規(guī)信息，同時(shí)沿途卡口將進(jìn)行抓拍取證。

5）車輛通行信息記錄。根據(jù)導(dǎo)航提示，貨運(yùn)車輛按照備案路徑行駛至目的地，本次導(dǎo)航完成，系統(tǒng)顯示“已備案，已到達(dá)”，并記錄本次通行信息。

6）行駛路徑長(zhǎng)期備案。在對(duì)行駛路徑進(jìn)行備案時(shí)，駕駛員可選擇將本次行駛路徑設(shè)置為“長(zhǎng)期行駛路徑”，并設(shè)置備案截止日期。

7）打通導(dǎo)航備案零銜接。在導(dǎo)航信息確定后，備案信息一鍵存入交警的備案系統(tǒng)，便于交警部門(mén)對(duì)貨運(yùn)車輛通行信息及軌跡的監(jiān)測(cè)。

8）使用其他方式備案。不使用導(dǎo)航備案系統(tǒng)時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、APP備案系統(tǒng)進(jìn)行備案。

4 結(jié) 語(yǔ)

濟(jì)南交警打造全新的貨車導(dǎo)航備案系統(tǒng)，能夠幫助眾多司機(jī)準(zhǔn)確避開(kāi)貨車限行、限高等路線，使貨車出行更加智能、暢通、安全。同時(shí)通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)備案有三方面的益處：一是減少備案過(guò)程中的人工干預(yù)程度，提高車輛備案服務(wù)效率；二是對(duì)貨運(yùn)車輛通行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，減少違章違法通行；三是有效記錄貨運(yùn)車輛行駛軌跡，貨運(yùn)通行特征可為政策制定提供數(shù)據(jù)支持。