智能運(yùn)輸系統(tǒng)概論第15章

智能運(yùn)輸系統(tǒng)概論

（第三版）普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材21世紀(jì)交通版高等學(xué)校教材楊兆升于德新主編史其信高世廉主審目錄第11章先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)第12章先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)第13章城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)第14章電子收費(fèi)系統(tǒng)第15章高速公路交通事件管理系統(tǒng)第16章應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)第17章智能車輛與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)第18章交通需求管理第19章智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化第20章ITS評(píng)價(jià)第15章高速公路交通事件管理系統(tǒng)概述15.1交通事件管理15.2事件管理系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀15.3我國(guó)的事件管理系統(tǒng)框架15.4小結(jié)15.515.1概述事件管理系統(tǒng)是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要子系統(tǒng)，主要是用來(lái)減少事件所造成的影響。早在20世紀(jì)60年代就在美國(guó)芝加哥實(shí)施，目前世界各地許多的城市高速公路、隧道和收費(fèi)高速公路的事件管理系統(tǒng)已運(yùn)行多年，都包括一些通用的要素或步驟：事件檢測(cè)、鑒別、反應(yīng)、清除、現(xiàn)場(chǎng)交通管理以及向駕駛員提供信息。事件管理系統(tǒng)就需要一個(gè)包含監(jiān)視、緊急服務(wù)和信息提供功能的廣泛的系統(tǒng)。15.1概述1）高速公路系統(tǒng)的監(jiān)視：車輛檢測(cè)系統(tǒng)、閉路電視、空中監(jiān)視、緊急電話系統(tǒng)、民用無(wú)線電、警察巡邏和服務(wù)巡邏等。2）偶發(fā)事件緊急服務(wù)：警察服務(wù)、救護(hù)車服務(wù)、消防服務(wù)、車輛修理服務(wù)3）駕駛員信息系統(tǒng)：向駕駛員通報(bào)道路情況，使其可能采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。標(biāo)志和無(wú)線電通信就是通常的信息來(lái)源。組成與功能15.1.1我國(guó)高速公路運(yùn)行中存在的問(wèn)題及原因?qū)嵭薪煌ㄏ拗茖?shí)行分隔行駛嚴(yán)格控制出入高標(biāo)準(zhǔn)的線形各種管理、控制、收費(fèi)、服務(wù)和安全等設(shè)施多密集型的管理高速公路的一般特征15.1.1我國(guó)高速公路運(yùn)行中存在的問(wèn)題及原因近年來(lái)交通需求量的持續(xù)高速增長(zhǎng)，使高峰期的入城和市區(qū)高速公路擁擠、阻塞日益嚴(yán)重，而城間高速公路又往往事故頻發(fā)。1）交通擁擠是指交通需求超過(guò)某道路的通行能力時(shí)，超過(guò)部分的交通滯留在道路上的交通現(xiàn)象。根本原因是交通供求關(guān)系不平衡。在造成交通擁擠的許多因素中，大部分可以歸納為以下兩類：（1）常發(fā)性的過(guò)大交通需求；（2）偶發(fā)性暫時(shí)通行能力降低，例如各種突發(fā)事件、事故和道路養(yǎng)護(hù)活動(dòng)等。15.1.1我國(guó)高速公路運(yùn)行中存在的問(wèn)題及原因2）交通安全問(wèn)題導(dǎo)致交通事故發(fā)生的因素是多方面的，包括駕駛員的錯(cuò)誤判斷、車輛故障、駕駛員不熟悉高速公路駕駛方法、惡劣的天氣條件和公路幾何特征等等。交通量的增大，特別是交通擁擠現(xiàn)象的出現(xiàn)，也將導(dǎo)致事故的增加。反過(guò)來(lái)，交通事故的發(fā)生又會(huì)大大加劇交通擁擠狀況。一旦發(fā)生事故如不及時(shí)處理，造成的堵塞比普通公路要嚴(yán)重得多。擁擠是造成交通事故的重要原因之一。15.1.1我國(guó)高速公路運(yùn)行中存在的問(wèn)題及原因3）環(huán)境問(wèn)題據(jù)統(tǒng)計(jì)，一些大城市汽車排出的污染物占大氣污染總量的60％以上，其影響比工廠更甚。交通噪聲是城市和大交通量高速公路的主要聲源，約占70％。4）能源問(wèn)題我國(guó)用于汽車運(yùn)輸?shù)钠拖牧空伎偭康?0％，柴油消耗量占總量的10％-15％，汽車運(yùn)輸燃料成本占運(yùn)輸成本的30％-35％。在擁擠狀態(tài)下的能耗是最優(yōu)狀態(tài)下的兩倍。北京二環(huán)部分出、入口實(shí)景15.1.1我國(guó)高速公路運(yùn)行中存在的問(wèn)題及原因?qū)е律鲜鰡?wèn)題的原因概括為以下幾點(diǎn)：我國(guó)由于國(guó)家仍沒(méi)有專門的高速公路管理體制和法規(guī)；缺乏高速公路監(jiān)視、控制和管理設(shè)施，相應(yīng)的監(jiān)控、管理技術(shù)水平低下，造成高速公路通行能力人為降低、突發(fā)事件和事故服務(wù)效率低等；駕駛員缺乏高速公路行車知識(shí)，不少駕駛員沿襲在普通公路上行車的習(xí)慣，超速行駛，不按規(guī)定保持車距，隨意停車，違章超車、變道，任意上下乘客等常常釀成重大交通事故。15.1.2解決對(duì)策1）交通擁擠控制策略常發(fā)性擁擠的對(duì)策擴(kuò)大供給控制需求常發(fā)性交通擁擠的控制策略15.1.2解決對(duì)策偶發(fā)性擁擠的對(duì)策盡早地發(fā)現(xiàn)事件、確認(rèn)事件的性質(zhì)并及時(shí)采取救援措施和為其他駕駛員提供相關(guān)信息。這也就是要建立一個(gè)完善的事件管理系統(tǒng)，對(duì)事件實(shí)現(xiàn)快速、高效、恰當(dāng)?shù)奶幚怼?）高速公路事件管理和智能運(yùn)輸系統(tǒng)高速公路管理系統(tǒng)的目標(biāo)：精確監(jiān)視高速公路的運(yùn)行情況，及時(shí)作出恰當(dāng)?shù)慕煌刂茮Q策；減小高速公路上常發(fā)性擁擠的影響和發(fā)生頻率；15.1.2解決對(duì)策把偶發(fā)性擁擠的嚴(yán)重性和持續(xù)時(shí)間降低到最小；獲得最高的高速公路運(yùn)行效率和公共安全；向高速公路使用者提供適當(dāng)?shù)男畔?，使他們能夠選擇出行的路徑和出行方式。高速公路管理功能15.1.2解決對(duì)策高速公路管理系統(tǒng)的收益行程時(shí)間降低13%~48%行程速度降低16%~62%通行能力增加8%~25%事故總數(shù)增加24%~50%燃油消耗減少擁擠時(shí)的燃油消耗41%排放（底特律的研究）每年減少CO排放量122000t每年減少HC排放量1400t每年減少NOx排放量1200t第15章高速公路交通事件管理系統(tǒng)概述15.1交通事件管理15.2事件管理系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀15.3我國(guó)的事件管理系統(tǒng)框架15.4小結(jié)14.515.2.1交通事件交通事件是指導(dǎo)致道路通行能力下降或交通需求不正常升高的非周期性發(fā)生的情況。可預(yù)測(cè)的事件不可預(yù)測(cè)的事件道路養(yǎng)護(hù)道路修筑大型活動(dòng)（體育比賽、游行、音樂(lè)會(huì)等）事故、車輛拋錨、惡劣的天氣（雨、雪、冰、霧）、橋梁或道路坍塌、貨物散落事件的類型15.2.1交通事件事件條件下可獲得的道路通行能力（％）高速公路單方向的車道數(shù)路肩上車輛拋錨路肩上事故阻塞車道數(shù)（個(gè)）12320.950.810.350.00N/A30.990.830.490.170.0040.990.850.580.250.1350.990.870.650.400.2060.990.890.710.500.2570.990.910.750.570.3680.990.930.780.630.4115.2.2交通事件管理的含義在美國(guó)《交通事件管理手冊(cè)》中事件管理定義為“系統(tǒng)地、有計(jì)劃地、協(xié)調(diào)地使用人力、法規(guī)、救援設(shè)備和技術(shù)手段來(lái)減小事件的持續(xù)時(shí)間和它的影響，改善駕駛員、事件當(dāng)事人和事件處理人員的人身安全”。美國(guó)的國(guó)家ITS框架中把“事件管理”用戶服務(wù)描述為：“事件管理用戶服務(wù)使用先進(jìn)的傳感設(shè)備、數(shù)據(jù)處理和通信技術(shù)提高運(yùn)輸和公共安全部門的事件管理能力。事件管理就是通過(guò)有效地減少事件檢測(cè)和確認(rèn)的時(shí)間，采取恰當(dāng)?shù)氖录憫?yīng)措施，安全地清除事件，使受到影響的交通流恢復(fù)原有的通行能力，以此來(lái)提高高速公路的運(yùn)行效率和安全性。15.2.3交通事件管理的目的和目標(biāo)事件管理的根本目的是使受到事件干擾的交通流恢復(fù)正常。目標(biāo)是在最短的時(shí)間內(nèi)完成事件管理的各項(xiàng)活動(dòng)，減小事件的影響。目的目標(biāo)減少二次事故提高事件處理人員的安全積極提供并鼓勵(lì)使用替代路線減少事件響應(yīng)部門的負(fù)擔(dān)減少事件檢測(cè)時(shí)間減少事件響應(yīng)時(shí)間提供更多的駕駛員信息加快事件清除過(guò)程減少車道關(guān)閉數(shù)量減少道路或車道的關(guān)閉時(shí)間15.2.4交通事件管理實(shí)施技術(shù)——事件檢測(cè)（1）事件監(jiān)測(cè)技術(shù)的類型駕駛員移動(dòng)電話呼叫事件管理人員觀看閉路電視（ClosedCircuitTV，簡(jiǎn)稱CCTV）監(jiān)視圖像；結(jié)合檢測(cè)軟件的自動(dòng)車輛識(shí)別（AutomaticVehicleIdentification，簡(jiǎn)稱AVI）；交通流電子檢測(cè)裝置（如，視頻圖像、環(huán)形線圈或雷達(dá)）和檢測(cè)交通異常的事件檢測(cè)算法；駕駛員求助電話或路邊緊急電話；交通警察巡邏隊(duì)；15.2.4交通事件管理實(shí)施技術(shù)——事件檢測(cè)交通警察巡邏隊(duì)；交通部門或其他單位工作人員通過(guò)對(duì)講機(jī)的報(bào)告；交通狀態(tài)報(bào)告服務(wù)；車隊(duì)（公交車、卡車）報(bào)告。事件檢測(cè)技術(shù)的分類15.2.4交通事件管理實(shí)施技術(shù)——事件確認(rèn)事件確認(rèn)就是要確認(rèn)一個(gè)事件已經(jīng)發(fā)生，確定它的確切位置，獲得盡可能多的與事件相關(guān)的細(xì)節(jié)信息。確認(rèn)還包括收集足夠的信息制定第一步的響應(yīng)措施。事件確認(rèn)方法如下：事件管理人員觀看閉路電視（CCTV）監(jiān)視圖像；派遣現(xiàn)場(chǎng)處理人員（交通警察或其他救援服務(wù)人員）；與警用飛機(jī)、媒體和信息提供者聯(lián)系；綜合來(lái)自于多個(gè)移動(dòng)求救電話的信息。不同的事件檢測(cè)技術(shù)對(duì)應(yīng)于不同的事件確認(rèn)方法。駕駛員信息可以定義為能允許駕駛員做出有信息根據(jù)的旅行信息。不僅包括事件信息，而且還有常發(fā)性擁擠信息、特殊事件（運(yùn)動(dòng)會(huì)、國(guó)賓隊(duì)等）信息、旅行方式選擇信息和其他影響旅行決定因素的信息。用于信息發(fā)布的技術(shù)具體如下：商業(yè)廣播﹑交通信息臺(tái)﹑可變信息板（VariableMessageSigns，簡(jiǎn)稱VMS）﹑電話信息系統(tǒng)﹑車載或手持路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)﹑電視交通信息報(bào)告﹑互聯(lián)網(wǎng)/在線服務(wù)﹑信息服務(wù)提供者（InformationServ