智能交通對道路交通安全的作用分析

徐凱凱

（杭州蕭山交通規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 311203）

0 引言

在新時期智能化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用背景下，智能交通成為現(xiàn)代道路交通安全的主流發(fā)展趨勢。在新建或者改擴(kuò)建道路中，智能交通已經(jīng)成為道路設(shè)計不可缺少的附屬工程。智能交通助力道路交通安全系數(shù)質(zhì)的飛躍，同時充分發(fā)揮智能交通系統(tǒng)的運(yùn)行價值，為道路交通安全管理工作開辟新視野、新思路。

1 智能交通系統(tǒng)概述

為了提升道路交通安全管理水平，可合理應(yīng)用現(xiàn)代智能科學(xué)技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、云計算技術(shù)等。通過對相關(guān)技術(shù)的有效集成，形成智能交通系統(tǒng)，根據(jù)道路的車流量、車速、時段、天氣、車輛定位等信息，智能調(diào)控交通信號指令，使得車輛的通行效率得到整體提升，體現(xiàn)出智能交通系統(tǒng)運(yùn)行的價值與作用。

2 智能交通對道路交通安全的作用

2.1 提高信息收集效率

不斷推動智能交通系統(tǒng)建設(shè)，發(fā)揮出該系統(tǒng)運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)價值與作用。在智能交通系統(tǒng)運(yùn)行過程中，基于相關(guān)的智能設(shè)備快速收集交通信息，為道路交通安全管理提供有力支持，提升了交通安全管理的整體效能?？v觀交通發(fā)展歷史，在以往的道路管理中，由于道路交通信息的收集處理效率較低，導(dǎo)致相關(guān)工作出現(xiàn)了延遲，增加了道路交通安全隱患[1]。

2.2 強(qiáng)化交通信息的準(zhǔn)確度和全面性

智能交通系統(tǒng)的運(yùn)行下，能夠充分發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢與價值，如實(shí)時定位系統(tǒng)、圖像處理技術(shù)、光學(xué)傳感技術(shù)、智能識別技術(shù)等。在道路交通安全管理中，可高效率地處理交通信息，保證各項(xiàng)交通安全指令準(zhǔn)確快速下達(dá)，提升道路交通安全管理的整體效果。

2.3 提升交通信息處理效率

在智能交通管理調(diào)控時，基于智能數(shù)據(jù)處理中心，快速完成道路交通數(shù)據(jù)整理，并得出數(shù)據(jù)整理結(jié)果，便于工作人員快速判斷道路交通的發(fā)展趨勢，并做出及時調(diào)控，避免道路交通擁堵加劇。與此同時，智能交通系統(tǒng)可以為特種車輛快速通過提供有力引導(dǎo)，保證道路交通的通暢度。

2.4 減輕事故傷害

為有效減輕事故傷害，在道路交通安全管理中，應(yīng)當(dāng)突出事前處理、事中處理、事后處理等相關(guān)環(huán)節(jié)。事前處理，可以綜合相關(guān)的道路信息，及時向駕駛員播報最新的路況信息，使駕駛員做出直接有效的判斷，消除道路交通安全隱患；事中處理，主要是快速啟動事故處理流程，提升事故處理的效率，避免對道路交通造成負(fù)面影響；事后處理，利用智能交通系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，準(zhǔn)確定位事故發(fā)生的位置，為救援人員提供直接有效的輔助，確保在最短時間內(nèi)完成事故處理與人員救援，避免造成人員傷亡。

2.5 有效預(yù)防交通事故的發(fā)生

基于海量道路交通數(shù)據(jù)信息的收集整理，分析道路交通事故的發(fā)生率，總結(jié)交通事故的發(fā)生規(guī)律，如日內(nèi)事故發(fā)生率較為集中的時間段、人員類別與車輛類別等，進(jìn)而為交通安全管理人員提供科學(xué)建議，對車輛管理、道路設(shè)計、智能交通系統(tǒng)進(jìn)行合理優(yōu)化，有效預(yù)防道路交通事故。

構(gòu)建智能交通系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)道路安全管理系統(tǒng)與車輛管理系統(tǒng)的有效融合，進(jìn)而快速完成相關(guān)信息的整合處理，對可能出現(xiàn)的交通事故進(jìn)行主動預(yù)警，并向道路安全管理人員發(fā)出警報，科學(xué)合理地調(diào)控道路交通指引信號，降低交通事故的發(fā)生率。同時，在事故發(fā)生后，第一時間做出判斷，避免二次事故的發(fā)生[2]。

3 智能交通信號燈的設(shè)計應(yīng)用

3.1 硬件設(shè)計

在智能交通信號燈設(shè)計時，為保證相關(guān)硬件運(yùn)行穩(wěn)定，采用PLC 作為控制運(yùn)行核心，硬件設(shè)備主要包含控制電路、傳感器、按鍵電路、顯示電路、時鐘電路、電源電路等。通過對該系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行分析可知，主要基于紅外傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對道路車輛運(yùn)行的實(shí)時監(jiān)控，快速估算出排隊(duì)等待紅燈的車輛總數(shù)，依據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析，預(yù)測車輛擁堵時段，進(jìn)而對交通信號燈進(jìn)行智能調(diào)控，有效提升道路交叉路口車輛通行的效率，避免擁堵加劇。

在智能交通信號燈運(yùn)行過程中，主要基于LED 燈完成信號轉(zhuǎn)換。智能交通信號燈的時間控制，主要由獨(dú)立的發(fā)光單元組成，并基于PLC 的I/O 端口進(jìn)行直接驅(qū)動，保證智能交通信號燈整體運(yùn)行的有效性。一般情況下，在常規(guī)的十字路口進(jìn)行智能交通信號燈設(shè)計時，設(shè)計人員需要配置各方向、各相位的紅綠燈，并配置轉(zhuǎn)換黃燈。在智能交通信號燈轉(zhuǎn)換控制時，可定義16 種相位和16 種周期循環(huán)，160 個時間段和4 種日期類型，支持相位內(nèi)燈組遲起、早閉，相位間燈組持續(xù)，使得智能交通信號燈發(fā)揮出一定的優(yōu)勢與價值[3]。

3.2 軟件設(shè)計

在智能交通信號燈軟件設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)突出系統(tǒng)各個模塊的運(yùn)行功能設(shè)計，保證智能交通信號燈整體運(yùn)行的質(zhì)量與效果。進(jìn)行主程序設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)保證系統(tǒng)能夠完成數(shù)據(jù)的處理發(fā)送，并在智能交通系統(tǒng)的指令下，快速調(diào)整智能交通信號燈，發(fā)揮智能交通信號燈的作用。智能交通信號燈的軟件設(shè)計方案如圖1所示。

圖1 軟件設(shè)計方案

在智能交通信號燈正常運(yùn)行時，應(yīng)當(dāng)基于交叉路口東南西北各個方向的車流量，實(shí)現(xiàn)對主干道、次干道、人行道等交通信號指示燈的智能調(diào)控，保證行人與車輛快速通過，提升交叉路口的交通運(yùn)行整體效率，杜絕交通安全事故的發(fā)生。

遇到緊急情況時，對智能交通信號燈進(jìn)行特殊控制，主要基于紅外識別信號或者遠(yuǎn)程終端信號的傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對交通信號燈的智能靈活控制，使得消防車、救護(hù)車等特種車輛快速通過。為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的道路交通安全管理目標(biāo)，需要中斷正常的交通信號燈控制程序時，將東南西北四個方向的信號燈快速調(diào)整為臨時黃燈，并將特種車輛所在車道的交通信號燈調(diào)整為綠燈，確保特種車輛可以在最短時間內(nèi)通過交叉路口，為特種車輛節(jié)約通行時間[4]。

3.3 調(diào)試與運(yùn)行

智能交通信號燈正式投入運(yùn)行前，必須開展全面的系統(tǒng)調(diào)試，保證各個功能運(yùn)行的可靠性與安全性，避免在后續(xù)運(yùn)行中影響道路交通的整體安全。為此，施工技術(shù)人員按照設(shè)計圖紙連接電纜，將編寫好的程序?qū)隤LC 控制器，對程序運(yùn)行功能進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，及時記錄各個功能模塊運(yùn)行的調(diào)試數(shù)據(jù)，保證相關(guān)調(diào)試數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)計預(yù)期目標(biāo)，為后續(xù)運(yùn)行提供有力保障。

4 智能電子警察的設(shè)計應(yīng)用

4.1 總體功能和特點(diǎn)

其一，智能電子警察系統(tǒng)由嵌入式DSP 高清電子警察設(shè)備、光纖通信設(shè)備、電源系統(tǒng)組成，智能電子警察系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行為道路交通安全提供有力保障。

其二，突出全視頻檢測功能的設(shè)計。為保證電子警察系統(tǒng)發(fā)揮出一定的作用與價值，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全視頻觸發(fā)功能的設(shè)計、闖紅燈等交通違法檢測工程設(shè)計、交通信息檢測功能設(shè)計、卡口事件檢測功能設(shè)計、視頻檢測功能設(shè)計、車輛牌照自動識別功能設(shè)計、長時間錄像記錄功能設(shè)計等。

智能電子警察在交通信息檢測功能設(shè)計運(yùn)行時，應(yīng)當(dāng)保證該功能運(yùn)行能夠?yàn)閿?shù)據(jù)處理中心快速準(zhǔn)確地傳輸?shù)缆返能嚵髁俊⒄加新?、事故率、車輛平均車速等信息，便于智能交通系統(tǒng)做出快速有效的判斷，保證道路交通運(yùn)行的整體安全性；在卡口事件檢測模塊運(yùn)行時，必須快速判斷監(jiān)控車道內(nèi)的車輛遺留物、道路交通事故、黑名單報警信息，為后續(xù)的道路交通管控與違法取證提供依據(jù)，杜絕肇事逃逸問題的發(fā)生，為相關(guān)部門交通案件偵破提供依據(jù)。

其三，具備車輛違法數(shù)據(jù)的自動統(tǒng)計與傳輸功能。在智能電子警察系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要基于系統(tǒng)運(yùn)行對違法車輛進(jìn)行抓拍。前端抓拍單元應(yīng)同時具備對闖紅燈、越線停車、逆向行駛、壓黃線、進(jìn)入路口不按規(guī)定車道行駛等違法行為進(jìn)行圖像取證，并對抓拍的視頻、圖像進(jìn)行信息字符的疊加處理，進(jìn)而將車輛違法的地點(diǎn)、時間、方向、信號燈信息等有效疊加于原始圖像當(dāng)中，為后續(xù)的車輛違法判斷提供依據(jù)。能夠自動識別車輛牌號，將車輛的相關(guān)違法信息進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，并快速上傳到交管數(shù)據(jù)中心，對相關(guān)車輛的用戶發(fā)出違法違章提醒信息，有效提升車輛違法的處理效率，減少交通管理人員的工作量。

4.2 智能電子警察設(shè)計流程

在智能電子警察設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)基于道路交通的實(shí)際情況，科學(xué)合理地設(shè)置智能電子警察的安裝點(diǎn)位。為保證智能電子警察發(fā)揮出一定的作用與價值，應(yīng)當(dāng)在選擇安裝點(diǎn)位時，參考交警部門給予的建設(shè)意見，如違法頻率相對較高、車流量相對較大的位置，必須設(shè)計相應(yīng)的智能電子警察。

鑒于智能電子警察運(yùn)行的特殊性，在開展設(shè)計工作時，需要深入調(diào)研道路交通的具體情況，安裝點(diǎn)位的光纖線纜敷設(shè)情況以及附近電源的取電情況。通過全面系統(tǒng)地收集道路交通現(xiàn)狀、規(guī)劃路網(wǎng)、地形圖、交叉口信息、通信線纜、國防光纜、市政管網(wǎng)等相關(guān)信息，以保證智能電子警察設(shè)計安裝的質(zhì)量與效果。

由此可見，在智能電子警察設(shè)計安裝時，應(yīng)當(dāng)遵循以下工作流程：設(shè)置安裝點(diǎn)位、現(xiàn)場勘察調(diào)研、設(shè)置設(shè)備參數(shù)、設(shè)計方案論證、多單位溝通、施工圖紙設(shè)計、施工圖紙審核、出具施工作業(yè)圖紙、施工技術(shù)交底、現(xiàn)場施工技術(shù)指導(dǎo)、安裝竣工驗(yàn)收。

4.3 智能電子警察設(shè)計要點(diǎn)

其一，智能電子警察立桿點(diǎn)位的科學(xué)設(shè)計。針對闖紅燈，智能電子警察立桿應(yīng)當(dāng)設(shè)置在距離交叉路口的進(jìn)口道路停止線25～30m 處，若相關(guān)區(qū)域有障礙物遮擋，可根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。智能電子警察立桿主要設(shè)置在道路綠化帶或人行道內(nèi)，且立桿點(diǎn)位不得影響行人通行，保證智能電子警察立桿點(diǎn)位距離路緣帶外側(cè)0.5m 以上，預(yù)留足夠的安全距離。

其二，抓拍一體機(jī)的合理設(shè)計。在智能電子警察系統(tǒng)運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)保證一臺攝像機(jī)可監(jiān)視1～3個車道寬度，可同時抓拍3 個車道的行駛車輛。基于現(xiàn)場道路車道數(shù)量等具體情況，配置合理的智能電子警察運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)而選擇適當(dāng)數(shù)量的智能電子警察設(shè)備，保證智能電子警察在抓拍過程中，設(shè)備利用率得到有效提升，避免出現(xiàn)重復(fù)監(jiān)控等浪費(fèi)資源現(xiàn)象。

其三，為確保智能電子警察安全高效的運(yùn)行，必須保證智能電子警察的抓拍設(shè)備具有良好的視野。為此，在智能電子警察運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)保證智能電子警察抓拍設(shè)備離地面6m 以上。智能電子警察立桿的橫臂設(shè)計長度必須與監(jiān)控車道的總寬度保持一致。一般情況下，在對單車道進(jìn)行抓拍時，橫臂長度需要達(dá)到4m；在雙車道監(jiān)控抓拍時，則需要橫臂長度達(dá)到6m。由于橫臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求較高，為此必須選擇合適的材料進(jìn)行加工，如碳素結(jié)構(gòu)鋼材料、低合金結(jié)構(gòu)鋼材料等，保證橫臂為智能電子警察的抓拍提供穩(wěn)定的支撐力。

5 結(jié)語

綜上所述，以智能交通安全工作為例，重點(diǎn)闡述了智能交通系統(tǒng)運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)作用，旨在說明智能交通系統(tǒng)建設(shè)的重要性與可行性。在我國今后的道路交通安全管理工作中，明確智能交通的發(fā)展目標(biāo)，契合道路交通安全管理需求，合理引進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，打造智能化、自動化的道路交通安全管理系統(tǒng)，有效降低道路交通事故率，提升道路交通的整體運(yùn)行效率。