城市治堵難 智能交通六大模塊技術(shù)來支持

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來源：中國停車場管理系統(tǒng)  

    交通擁堵幾乎是所有大型城市的通病，甚至一些中小城市也面臨這個問題，面對這個棘手的難題，世界各國采取的普遍解決辦法是大力發(fā)展公共交通，如公交、地鐵，拓寬城市道路并且使用高架橋和限制小車的行使數(shù)量，甚至是發(fā)展地下交通等。
    中國式治堵"高招"不斷，八仙過海各顯神通。
　　廣州：調(diào)整停車費治堵
　　2011年，"廣州后亞運交通治理措施專家研討會"在廣州舉行，國內(nèi)外30名知名交通專家云集廣州，為廣州治理交通擁堵"把脈問診"，廣州3年治堵拉開帷幕。其中優(yōu)化調(diào)整廣州市域停車場差別性收費，研究廣州收取交通調(diào)節(jié)擁堵費的可行性，是此次廣州"治堵"方案引人關(guān)注的一大焦點。
　　2014年8月1日起，一直試圖以經(jīng)濟手段治理交通擁堵的廣州市準備再出"狠招"，廣州市的停車收費迎來了一輪集體大漲價，一類地區(qū)的路邊咪表停車收費統(tǒng)一漲到了4元/15分鐘，停一天車的停車費高達128元。與此同時，一類地區(qū)的商業(yè)配套停車場同樣最高限價4元/15分鐘。
　　涉及民眾收費的事情一定要慎重。且不說征收擁堵費的法律依據(jù)不足，政府不能任意開征稅費。一方面，私人購車本來就交了購置稅，為GDP做出了貢獻，為什么還要為城市擁堵買單?另一方面，如果以收費為主要調(diào)節(jié)辦法，對于富人、坐公車者等階層來說不痛不癢，擋在道路之外的只能是窮人。不能因為治堵造成新的貧富差距現(xiàn)象。
　　常說網(wǎng)民容易"一根筋"，但似乎某些部門也是習(xí)慣理想主義。最典型的就是"漲價可以治堵"這一粗劣的杠桿思維。它基本上就和"提高米價可以促進人們減肥"，"提高藥費可以減少醫(yī)院壓力"一致。如今提價后，未見馬路減少堵車，其原因也是小學(xué)生都能懂的。按照廣州每年12萬輛的機動車增量，按照廣州作為珠三角中心城市的地位，期待街上車輛"負增長"幾乎是白日夢。更別說廣大工薪階層苦于公交地鐵不便而只能開車。硬要漲價，只能逼公眾把車開到馬路上去添堵。
　　車牌拍賣：上海治堵王牌
　　在上海，實行私車牌照拍賣已有18年。車牌拍賣價格在不斷上漲，市民至今仍在忍受堵車之困，因此上海的車牌拍賣一直以來都飽受詬病。盡管這些"紛擾"剪不斷理還亂，但不可否認這磕絆前行二十幾年的上海"車牌"拍賣，對汽車總量控制確有成效。
　　2014年8月26日，上海市財政局曬出2013年上海車牌拍賣收支賬本：當(dāng)年上海新增機動車額度拍賣收入87.9億元，使用74億元，用于公交購車補貼、老年人免費乘車補貼、軌交更新改造等，結(jié)余資金結(jié)轉(zhuǎn)以后年度使用。
　　看來，上海新增機動車額度拍賣收入，按有關(guān)規(guī)定作為社會公共資金，納入財政專戶管理。從市財政局給出的歷年收支明細來看，車牌拍賣收入的幾乎每一分錢，都用在發(fā)展與"公交優(yōu)先"相關(guān)的項目上，用于補貼和支持公共交通，以降低市民出行成本，改善市民出行條件，實現(xiàn)了"取之于交通，用之于交通"。
　　那么，上海的交通擁堵情況是否有所改善呢?
　　2014年8月21日，國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字地圖內(nèi)容、導(dǎo)航和位置服務(wù)解決方案提供商高德發(fā)布《2014年第二季度中國主要城市交通分析報告——市民躲避擁堵出行建議》。報告顯示：二季度全國重點城市擁堵排名上海居首，登頂"堵王"，杭州、北京、重慶、深圳、廣州、福州、沈陽、成都、濟南緊隨其后。
　　從政策的邏輯里面，交通擁堵是由于車輛太多造成的，征收費用可以降低車輛的數(shù)量嗎?或者這些征收的高額費用，能夠帶來交通擁堵舒緩嗎?能夠解決環(huán)境污染嗎?既然沒有，又為什么進行征收巨額費用?
　　北京"限號、限購、限行"三限治堵
　　公開數(shù)據(jù)顯示，北京市常住人口截止早在2012年就已超過2000萬人，機動車保有量亦早已突破500萬輛，有機動車駕駛證人員更是達到約700萬人;而北京市城區(qū)道路里程全長6200余公里，如果按照平均每輛車的長度為6米計算，北京市區(qū)也僅僅能夠容納不足200萬輛車。雖然北京城市道路建設(shè)在近幾年不斷加快，但仍難以滿足城市發(fā)展與汽車市場高速增長的需要。
　　8月28日，從北京市交通部門獲悉，受新學(xué)年開學(xué)、中秋國慶雙節(jié)等因素影響，9月將迎來北京全年"最堵月"。有9天將達到嚴重擁堵，其中5天高峰擁堵指數(shù)達9.0。北京市交通委數(shù)據(jù)顯示，2011年至2013年，9月份的交通擁堵指數(shù)分別為5.8、6.4和6.6。今年9月份交通擁堵指數(shù)預(yù)測為7.1，可能是4年來最堵的9月。
　　可見，面對越來越多的車輛，北京市治堵所采用的尾號限行、限購、限號和征收高額停車費等措施已然有些力不從心了。
　　從以上三個城市治堵的經(jīng)驗來看，"中國式治堵"是一個漫長的過程，依靠智能能交通系統(tǒng)建設(shè)改善我國城市交通擁堵狀況不是一朝一夕之事。那么，智能交通是如何治堵?它有哪些組成?其關(guān)鍵技術(shù)是什么?
　　智能交通六大系統(tǒng)組成
　　對于一套完整的智能交通管理系統(tǒng)來說，它的構(gòu)成幾乎覆蓋了整個交通領(lǐng)域，一般包括交通信息服務(wù)系統(tǒng)，交通管理系統(tǒng)，公共交通系統(tǒng)，車輛控制系統(tǒng)，以及貨運管理系統(tǒng)，電子收費系統(tǒng)和相應(yīng)的緊急救援系統(tǒng)等等。正是這些系統(tǒng)的聯(lián)動工作，才能夠讓我們的交通實現(xiàn)更加有序的循環(huán)。
　　1、電子警察系統(tǒng)
　　視頻監(jiān)控能夠時時監(jiān)測道路車流量的變化情況，指揮中心的工作人員可以根據(jù)監(jiān)控大屏顯示的情況快速采取應(yīng)對措施，及時分散車流，減少擁堵現(xiàn)象。視頻監(jiān)控對交通運行情況的時時記錄，便于指揮中心做出快速部署，同時也為城市交通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供大量的有效信息。
　　我國城市的道路資源一直很緊張，無法滿足車輛順暢通行的需求。有不少司機遵守交通規(guī)則的意識淡薄，隨意違章，一旦發(fā)生交通意外，會讓原本軟弱不堪的交通陷入癱瘓。交通管理不僅僅是為了保障交通安全，更多的責(zé)任是防止加劇道路擁堵。交通管理僅依靠交警人工管理是不夠的，這就需要借助電子警察的協(xié)助。以視頻監(jiān)控為基礎(chǔ)可以組建電子警察系統(tǒng)。通過電子監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，讓違法車輛無所遁形。通過電子警察系統(tǒng)，交通執(zhí)法部門對有違章行為車輛及非法車輛進行相關(guān)信息捕捉，同時對違章車牌進行拍照以便事后處罰。
　　2、不停車收費系統(tǒng)
　　車輛“大爆發(fā)”也在一定程度上影響到高速公路，上下班高峰期都會發(fā)現(xiàn)車輛在路過收費站時總是排著長長的隊伍停車繳費，大把的時間在“停車繳費”上。在2012年規(guī)定的國慶、春節(jié)等國家法定節(jié)假日高速公路行駛不收費也未能緩解“擁堵”的現(xiàn)狀，重要原因就是停車辦理手續(xù)時間長。
　　ETC系統(tǒng)是采用專用短程無線通信技術(shù)來完成整個收費過程，允許車輛在整個收費過程中保持行駛狀態(tài)而不用停車。此它需要在收費點安裝路邊控制單元，在行駛車輛上安裝車載單元。車載單元存有車輛的標識碼和其他有關(guān)車輛屬性的數(shù)據(jù)，當(dāng)車輛進入識別區(qū)時，能將這些數(shù)據(jù)傳送給路邊控制單元，起到車輛身份證的作用，同時，也可接受、記錄由車載單元發(fā)送的有關(guān)數(shù)據(jù)。路側(cè)控制單元設(shè)備分別安裝在路側(cè)和路面上方，用于讀取車載單元存有的車輛標識碼等數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元，也可將有關(guān)的各種數(shù)據(jù)發(fā)送給車載單元。數(shù)據(jù)處理單元接收路邊控制單元送出的有關(guān)數(shù)據(jù)，對車輛身份進行驗證并實施有關(guān)計算和控制的操作，或通過路邊控制單元給數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送有關(guān)數(shù)據(jù)。這樣車輛不停車就可以完成登記和繳費等程序。
　　3、交通誘導(dǎo)信息屏
　　路面車輛分布不均也是導(dǎo)致交通堵塞的原因之一，司機并不清楚前方路段的交通狀況，若碰上堵車卻沒有退路，只能硬著頭皮“堵上添堵”。那么合理分配車流量，引導(dǎo)駕駛員在駕駛過程中選擇通暢的可行道路，分散車流量這樣不僅可以緩解路面擁堵情況，還可以提高駕駛效率。
　　交通誘導(dǎo)信息屏也叫可變情報板，是先進的交通信息服務(wù)系統(tǒng)和交通管理系統(tǒng)的一個組成部分，用于發(fā)布實時路況。它的工作原理是，通過實時交通流數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)獲得道路實時流量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由計算機系統(tǒng)自動處理后，自動發(fā)布到顯示屏上，為交通參與者提供行駛前方相關(guān)道路、路網(wǎng)的交通信息。發(fā)布的信息包括交通狀況(暢通、行駛緩慢、擁堵)、行程時間和緊急事件(交通事故、臨時交通管制和特殊天氣)等內(nèi)容，為交通參與者合理選擇出行路徑直接提供參考，并達到均衡交通流、減少行駛時間損失、提高路網(wǎng)運行效率的目標。
    4、智能公交系統(tǒng)
　　隨著城市化的發(fā)展，公交作為一種快捷方便的交通工具深受市民的“追捧”，但是隨著人口數(shù)量和交通工具的急劇增多，大部分公交被堵在路上，等車的人望眼欲穿，耽誤了很多時間。傳統(tǒng)的公交體系給人們的出行帶來了很多不便，人們甚至貸款也要買車，雖然方便了自己但無形中又加大了交通運輸?shù)呢摀?dān)，造成惡性循環(huán)。公共交通從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)變成智能主要從改善公交調(diào)度和站牌即使顯示車輛位置入手，提高了公交系統(tǒng)效率。智能公共交通發(fā)展有利于緩解當(dāng)前的擁堵現(xiàn)狀，這已經(jīng)成為不爭的事實，很多城市正在全力發(fā)展智能公交系統(tǒng)，把公共交通智能化擺在解決交通擁堵的重要位置。
　　智能公交系統(tǒng)是基于全球定位、無線通信、地理信息、自動化等技術(shù)的綜合運用，實現(xiàn)公交車輛運營調(diào)度的智能化，公交車輛運行的信息化和可視化，實現(xiàn)面向公眾乘客的完善信息服務(wù)，通過建立電腦營運管理系統(tǒng)和連接各停車場站的智能終端信息網(wǎng)絡(luò)，這樣，乘客在站臺就能知道，距該站最近的公交在哪兒、要來還得多久、車快不快、擁擠不擁擠，這樣一來，乘客可據(jù)此提前作出乘車選擇，即便同樣等車，也多了點休閑的心情。
　　5、停車誘導(dǎo)系統(tǒng)
　　停車位成了老生常談的話題，在寸土寸金的城市中已經(jīng)無法滿足車主的泊車需求，道路的建設(shè)始終趕不上機動車數(shù)量的增加，若選用就近的地下停車場，開車進入后就像走進迷宮，找到停車位也是要費上幾番周折。
　　因此很多車主迫不得已只能將車停放在路邊，這樣就在無形當(dāng)中增加了交通的壓力，若碰到上下班高峰期后果更是不堪設(shè)想。而停車誘導(dǎo)系統(tǒng)能實時監(jiān)控停車空位，及時通知車主，有效滿足車主泊車需求，不會再為“省麻煩”將車停放在路邊。
　　泊位信息采集設(shè)備在停車場的各出入口實時檢測進出車輛，采集停車場車位變化數(shù)據(jù)。此車位變化數(shù)據(jù)通過公用通訊網(wǎng)絡(luò)由停車誘導(dǎo)系統(tǒng)進行傳送，經(jīng)過停車誘導(dǎo)控制系統(tǒng)進行處理，生成對應(yīng)于各停車場的空余泊位數(shù)據(jù)，對應(yīng)停車場的空余泊位數(shù)據(jù)再通過通訊網(wǎng)絡(luò)下達到相應(yīng)信息顯示牌顯示空余泊位，從而向駕駛員提供各停車場的有效空位信息，這樣就提高了車主找空閑車位的效率。
　　6、緊急救援系統(tǒng)
　　突發(fā)的交通事故加劇了城市交通擁擠的程度，嚴重影響道路交通的運行效率。如不及時處理，所造成的擁擠很可能會由點擴展到線面，引起交通網(wǎng)絡(luò)癱瘓，交通擁擠和交通事故是互為因果的兩種交通現(xiàn)象。緊急救援是一個特殊的系統(tǒng)，為道路使用者提供車輛故障現(xiàn)場緊急處置、拖車、現(xiàn)場救護、排除事故車輛等服務(wù)。具體包括：1)車主可通過電話、短信、車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)三種方式了解車輛具體位置和行駛軌跡等信息;2)車輛失盜處理：此系統(tǒng)可對被盜車輛進行遠程斷油鎖電操作并追蹤車輛位置;3)車輛故障處理：接通救援專線，協(xié)助救援機構(gòu)展開援助工作;4)交通意外處理：此系統(tǒng)會在10秒鐘后自動發(fā)出求救信號，通知救援機構(gòu)進行救援。
　　智能交通系統(tǒng)運行離不開技術(shù)支持
　　智能交通系統(tǒng)由六大模塊組成，綜合運行是智能交通運行更有效，當(dāng)然，這些系統(tǒng)的正常云狀離不開技術(shù)的鼎立支持。下面我們就來看看支持智能交通系統(tǒng)運行的六大關(guān)鍵技術(shù)。
　　1、無線通信技術(shù)
　　目前已經(jīng)有多種無線通信解決方案可以應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。UHF和VHF頻段上的無線調(diào)制解調(diào)器通信被廣泛用于智能交通系統(tǒng)中的短距離和長距離通信。
　　短距離無線通信(小于幾百米)可以使用IEEE802.11系列協(xié)議來實現(xiàn)，其中美國智能交通協(xié)會以及美國交通部主推WAVE和DSRC兩套標準。理論上來講，這些協(xié)議的通信距離可以利用移動Ad—hoc網(wǎng)絡(luò)和Mesh網(wǎng)絡(luò)進行擴展。目前提出的長距離無線通信方案是通過基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，如WiMAx(IEEE802.16)、GSM、3G技術(shù)。使用上述技術(shù)的長距離通信方案目前已經(jīng)比較成熟，但是和短距離通信技術(shù)相比，它們需要進行大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施部署，成本很高。目前還沒有一致認可的商業(yè)模式來支持這種基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護。
　　目前車輛已經(jīng)能夠通過多種無線通信方式與衛(wèi)星、移動通信設(shè)備、移動電話網(wǎng)絡(luò)、道路基礎(chǔ)設(shè)施、周圍車輛等進行通信，并且利用廣泛部署的WiFi、移動電話網(wǎng)絡(luò)等途徑接入互聯(lián)網(wǎng)。
　　2、計算技術(shù)
　　目前汽車電子占普通轎車成本的30%，在高檔車中占到60%。根據(jù)汽車電子領(lǐng)域的最新進展，未來車輛中將配備數(shù)量更少但功能更為強大的處理器。2000年一輛普通的汽車擁有20～100個聯(lián)網(wǎng)的微控制器/可編程邏輯控制模塊，使用非實時的操作系統(tǒng)。目前的趨勢是使用數(shù)量更少但是更加強大的微處理器模塊以及硬件內(nèi)存管理和實時的操作系統(tǒng)。同時新的嵌入式系統(tǒng)平臺將支持更加復(fù)雜的軟件應(yīng)用，包括基于模型的過程控制、人工智能和普適計算，其中人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用將有望為智能交通系統(tǒng)帶來質(zhì)的飛躍。
　　3、感知技術(shù)
　　電信、信息技術(shù)、微芯片、RFID以及廉價的智能信標感應(yīng)等技術(shù)的發(fā)展和在智能交通系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用為車輛駕駛員安全提供了有力保障。智能交通系統(tǒng)中的感知技術(shù)是基于車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。交通基礎(chǔ)設(shè)施中的傳感器嵌入在道路或者道路周邊設(shè)施(如建筑)之中，因此它們需要在道路的建設(shè)維護階段進行部署或者利用專門的傳感器植人工具進行部署。車輛感知系統(tǒng)包括了部署道路基礎(chǔ)設(shè)施至車輛以及車輛至道路基礎(chǔ)設(shè)施的電子信標來進行識別通信，同時利用閉路電視技術(shù)和車牌號碼自動識別技術(shù)對熱點區(qū)域的可疑車輛進行持續(xù)監(jiān)控。
　　4、視頻車輛監(jiān)測
　　利用視頻攝像設(shè)備(見圖16.4)進行交通流量計量和事故檢測屬于車輛監(jiān)測的范疇。視頻監(jiān)測系統(tǒng)(如自動車牌號碼識別)和其他感知技術(shù)相比具有很大優(yōu)勢，它們并不需要在路面或者路基中部署任何設(shè)備，因此也被稱為“非植入式”交通監(jiān)控。當(dāng)有車輛經(jīng)過的時候，黑白或者彩色攝像機捕捉到的視頻將會輸入到處理器中進行分析以找出視頻圖像特性的變化。攝像機通常固定在車道附近的建筑物或柱子上。大部分的視頻監(jiān)測系統(tǒng)需要一些初始化的配置來“教會”處理器當(dāng)前道路環(huán)境的基礎(chǔ)背景圖像。該過程通常包括輸入已知的測量數(shù)據(jù)，例如車道線間距和攝像機到路面的高度。根據(jù)不同的產(chǎn)品型號，單個的視頻監(jiān)測處理器能夠同時處理1～8個攝像機的視頻數(shù)據(jù)。視頻監(jiān)測系統(tǒng)的典型輸出結(jié)果是每條車道的車輛速度，車輛數(shù)量和車道占用情況。某些系統(tǒng)還提供了一些附加輸出包括停止車輛檢測，錯誤行駛車輛警報等。
　　5、全球定位系統(tǒng)GPS
　　車輛中配備的嵌入式GPS接收器能夠接收多個不同衛(wèi)星的信號并計算出車輛當(dāng)前所在的位置，定位的誤差一般是幾米。GPS信號接收需要車輛具有衛(wèi)星的視野，因此在城市中心區(qū)域可能由于建筑物的遮擋而使該技術(shù)的使用受到限制。GPS是很多車內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)的核心技術(shù)。很多國家已經(jīng)或者計劃利用車載衛(wèi)星GPS設(shè)備來記錄車輛行駛的里程并據(jù)此進行收費。
　　6、探測車輛和設(shè)備
　　部分國家開始部署所謂的“探測車輛”，它們通常是出租車或者政府所有的車輛，配備了DSRC或其他的無線通信技術(shù)。這些車輛向交通運營管理中心匯報它們的速度和位置，管理中心對這些數(shù)據(jù)進行整合分析得到廣大范圍內(nèi)的交通流量情況以檢測交通堵塞的位置。同時有大量的科研工作集中在如何利用駕駛員持有的移動電話來獲得實時的交通流量信息，移動電話所在的車輛位置信息能夠通過GPS系統(tǒng)實時獲得。例如，北京已經(jīng)有超過10000輛出租車和商務(wù)車輛安裝了GPS設(shè)備并發(fā)送它們的行駛速度信息到一個衛(wèi)星。這些信息將最終傳送到北京交通信息中心，在那里這些信息經(jīng)過匯總處理后得到了北京各條道路上的平均車流速度狀況。
　　結(jié)語：作為當(dāng)今世界交通運輸發(fā)展的熱點，智能交通在支撐交通運輸管理的同時，未來將更加注重滿足民眾出行和公眾交通出行的需求，構(gòu)建了一個綠色安全的體系。智能交通代表的是一個互通的網(wǎng)絡(luò)管理體系，單獨的體系不能起到緩解“交通擁堵”的壓力，需要全面鋪設(shè)。