談杭州灣跨海大橋智能化交通安全管理

□郭李軍

（浙江省公安廳高速公路交警總隊寧波支隊，浙江 寧波 315000）

談杭州灣跨海大橋智能化交通安全管理

□郭李軍

（浙江省公安廳高速公路交警總隊寧波支隊，浙江 寧波 315000）

杭州灣跨海大橋具有獨特的道路通行特點。當前大橋交通管理存在的主要問題是尖端科技含量低，監控中心人員缺，系統故障檢測難。大橋交通安全管理要真正運用現代高科技手段，在第一步監控全覆蓋的改造工作已基本完成的基礎上，第二步迫切需要增加智能監控來實現監控的智能化水平，以解放人力，強化大橋的安全運營管理，提高大橋的安全運行效益。

杭州灣跨海大橋；交通安全管理；智能化

杭州灣跨海大橋作為連接杭州、上海、寧波和嘉興的重要運輸通道，對推動長三角地區的合作交流，完善長三角區域公路網布局，促進長三角經濟發展起到了極大的推動作用。但是，隨著車流量的不斷增加和貨車比重的日益提升，發生重特大交通事故及道路阻塞的可能性也大大增加。如何應對杭州灣跨海大橋道路上發生的各種問題，及時、準確地排除各種隱患，確保道路安全暢通，是擺在交通管理者面前的首要任務。因此針對杭州灣跨海大橋獨特的道路通行特點，探究新形勢下道路交通安全管理新模式、新方法，已經成為大橋高速交警的工作重點。

一、當前影響大橋交通安全的主要因素

杭州灣跨海大橋于2008年5月1日試運營通車，全長36公里，其中橋長35.7公里，雙向六車道高速公路，設計時速100公里。目前日均流量已經達到3.6萬輛，節假日流量達到4.9萬輛。預計到2015年，日車流量將達到8萬輛，2027年達9.6萬輛，交通運輸將十分繁忙。據筆者調查，當前影響大橋交通安全的主要因素有以下幾方面。

（一）疲勞駕駛現象頻現。跨海大橋基本呈長直線，路面平坦，兩側是灘涂和大海，沒有參照物，更缺乏色彩變化，比一般的高速公路沿途景觀單調許多，駕駛員容易產生疲勞并引發事故。大橋開通至今，共發生道路交通事故1565起，發生死亡事故7起，其中與疲勞駕駛有關的2起，占28.6%。隨著車流量的不斷增加，事故基數的日益擴大，疲勞駕駛引發事故的比重也呈上升趨勢。

（二）航道坡陡速差明顯。大橋設南北兩個航道，其中北航道橋為主跨448米的鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，橋面坡度達到2.6。南航道橋為主跨318米的A型單塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，橋面坡度達到2.1。大貨車尤其裝載貨物的重車行駛至航道上坡路段時，速度驟減，與后方小型車輛形成明顯速差，極易發生追尾事故。2010年，轄區共發生追尾事故249起，其中南北航道的追尾事故77起，占30.92%。在雨雪霧等惡劣天氣，大貨車在上坡路段經常因爬坡困難形成滯留路堵情況，嚴重影響路面的安全暢通。

（三）觀光違停現象多發。作為世界第一長跨海大橋，雄偉壯觀，聞名遐邇，旅游參觀的人比一般道路要多，特別是節假日期間，交通流以小型客車為主，旅游觀光的司乘人員超過平時一倍多，部分車輛在大橋上的行駛速度明顯減慢，更有一些缺乏安全意識的司乘人員將車停在應急車道內下車觀光拍照，給交通安全帶來隱患。大橋開通初期一周，違停觀光車輛達到600輛，這在其他路段很難碰到。

（四）貨車比重日益提升。2008年10月11日之前，大橋禁止貨車通行，橋面車型單一，流量相對較小，管理難度較低，允許貨車通行近三年來，貨車比例日益提升，危化品車、集裝箱車包括各種超限超載的大型貨車明顯增多，由此引發的超低速、疲勞駕駛、違停、不按規定車道行駛等違法行為不斷增加，發生道路交通事故的概率也在增加。貨車開通至今，與大貨車有關的事故占總事故數的40.3%。

二、當前大橋交通安全管理存在的主要問題

大橋監控中心利用監控設施進行交通的日夜監控，以白天20分鐘一次，晚上25分鐘一次的方式進行電子巡邏，確保路面異常事與物的及時排查和清理。但是電子巡邏平均每次所需時間為20分鐘（現通過優化設備縮短為12分鐘）左右，這就造成監控員在上班時間內幾乎不停地做同一件事，雖然通過電子巡查的事件發現率為60.2%，占所有發現事件的一半以上，但這都是以人力的不間斷工作來達到的，利用高科技設備進行智能化監控管理目前還沒有實現，在一定程度上，高強度的電子巡邏反而加大了監控管理的壓力和負擔。杭州灣跨海大橋是舉世矚目的橋梁，其品牌形象應不僅僅體現在它的建設水平是國際一流，還應該體現在它的安全管理水平也是一流的。目前大橋的監控系統離智能化、數字化管理差距還較大。

（一）尖端科技含量低。大橋總長36公里，雙向72公里，雖然每隔250米就有一個攝像頭，且可以355度旋轉，確保整個橋面沒有盲點，但能夠發揮高效監管作用的事件報警器只覆蓋了橋面雙向7公里路段，真正用于安全管理的尖端科技含量不夠。

（二）監控中心人員缺。大橋監控中心共配備業主工作人員3人，交警協勤人員1人，合計4人。監控中心共有監控顯示屏148個，因為事件報警器覆蓋面小，路面上絕大部分的安全隱患需要工作人員通過24小時觀察監控顯示屏來發現，監控中心真正用來查看顯示屏的只有1名工作人員，一雙眼睛負責148個顯示屏，顯然無暇顧及，很多隱患無法及時發現。

（三）系統故障檢測難。大橋原先設計為每隔500米一個攝像頭，現變成每隔250米一個攝像頭。隨著攝像頭數量的成倍增加，人工檢測效率也越來越低。在成千上百路攝像機中，如有幾路圖像發生問題往往得不到及時反饋，這時候如遇事故等相關情況，往往都是事后取證，給安全管理帶來盲點。

三、大橋交通智能化監控平臺的功能和相關技術設備的調研

杭州灣大橋高速公路具有線型順暢、設計標準高、交通流量大、行車速度快等特點，如何改變傳統人工作業管理模式，真正運用現代高科技手段，是提升管理服務水平、降低管理成本的當務之急。

自2010年3月進行監控優化改造以來，第一步監控全覆蓋的改造工作已于2010年底基本完成，監控攝像機從原有的189路增加到419路，通過今年3個月的試運行，設備基本穩定、使用良好。由于外場監控攝像機的增多，第二步迫切需要增加智能監控來實現監控的智能化水平，以解放人力，強化大橋的安全運營管理，提高大橋的安全運行效益。

（一）準確定位智能監控平臺功能。適用于大橋的智能監控平臺，要有對車輛違規事件的檢測，如違法停車、行人、灑落物、緩慢行駛、車輛逆行、車輛倒車等等，能及時進行檢測報警，提醒信息中心人員及時處理相關事件，并且要有一定的事件圖片或取證工具。這樣既能夠節省信息中心人員的投入，也可節省道路巡查人員的投入。智能監控平臺功能應包括以下內容。

1.實現全橋監控覆蓋范圍內交通異常事件的智能檢測報警。

（1）全畫面事件自動檢測。

（2）采用聲音及圖像自動報警。

（3）自動記錄事件事故發生之前和之后的圖像，提供查詢依據。

（4）系統具有自診斷和報警功能。

（5）分類定義事件。

2.對全橋過往車輛的信息采集及分析。通過對雙向過往大橋的車輛進行車牌、車型等信息采集來分析車流量的車輛構成并為特殊事件的調查提供數據。

大橋作為重要的交通渠道，車輛追蹤有重要意義，通過車牌采集，建立車輛信息數據庫，可輔助完成黑名單車輛自動報警、交通事故及碰撞逃逸車輛追蹤等工作。

3.系統集成，實現信息的自動預警。通過交通監控情報板控制與事件檢測、車輛信息采集等系統的集成，自動預警內容反映到監控中心大屏幕上，由監控員及時作出處置，并在橋面顯示屏上對過往司乘人員提供異常事件后的信息自動預警。

（二）智能檢測技術和設備的調研和分析。智能監控平臺最大的投入在于智能事件檢測技術。筆者針對智能檢測的一些技術和設備進行了調研，現分析如下。

1.物聯網技術解決方案。物聯網，又稱傳感網，是近年來國內監控領域較為新興的一種安全監控解決方案，其核心技術早在2000年就開始研究，但2010年才投入運用領域。它是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，將任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術。當前最著名的應用是在上海浦東機場以及上海世博會的監控中。如果要使用此類技術來解決問題，則存在以下難點：首先在外場要布設大量的感知設備，如傳感器、紅外感應器等；其次要針對路面交通監控對檢測軟件進行特殊的改造；三是該技術的投入費用較高，以上海浦東機場為例，其完成機場的物聯網建設投入就達到5000萬元。

2.微波檢測技術解決方案。微波檢測技術是用工作在微波頻段的雷達探測器向物體發射調頻微波，當波束被物體阻擋而反射回來時，反射波通過多普勒效應使頻率發生偏移，根據這種頻率的偏移可檢測出有物體通過，經過接收、處理、鑒頻放大后輸出一個檢測信號，從而達到對道路交通事件進行檢測的目的。該技術較大的缺陷就是在惡劣天氣下檢測誤差較大，并且由于是定向發射，因此一個設備其檢測的區域僅僅局限在一個斷面上，檢測范圍過小，如果要完成智能事件檢測達到全橋覆蓋，其投入相當巨大，但是作為車輛信息采集的觸發設備，雷達檢測卻是一個很好的選擇。

3.視頻事件檢測技術解決方案。當前大橋在用的事件檢測技術是視頻檢測，是法國citilog的產品，其原理是通過對監控畫面的分析來進行事件判別和報警。據統計，該產品在監控畫面覆蓋到的情況下，檢測精度一般達95%以上，因此如果將此類事件檢測器在全橋范圍內覆蓋，即可達到預期的效果。該產品技術相對比較成熟，且由于近年技術的進步，在檢測精度上又有所提高。其缺陷是在惡劣天氣下，特別是造成能見度較低的霧天和大雨天氣，其檢測精度會大大降低。另外，在費用上，如果要實現全覆蓋，預計費用比較高。

4.當前在測的視頻事件檢測技術。當前有國內廠家在大橋進行智能視頻分析設備的試用測試。該智能視頻分析技術與在用的citilog產品屬于同一性質，都是通過對前端捕獲的視頻圖像進行分析來實現事件異常報警等功能。由于此廠家屬寧波企業，技術隊伍在本地，因此設備技術更新較快。在一般情況下，其報警精度與在用的法國citilog基本接近，同時，在抗惡劣天氣干擾能力上略優于現有系統。在費用上，其成本只有citilog的二分之一。但由于此廠家在交通領域應用案例較少，是否適用還有待進一步觀察。

5.針對車輛信息采集的技術，目前基本在用的就是車輛動態檢測抓拍識別技術。在動態檢測上，雷達和線圈是常用的兩種方式。同等水平上，線圈的檢測精度要高于雷達，一般的線圈檢測精度在98%以上，雷達在95%以上，且線圈的抗惡劣天氣干擾能力遠大于雷達。但在安裝上，雷達安裝比線圈安裝簡便，線圈需要開挖路面進行鋪設，而雷達只需在龍門架或中央護欄上安裝即可，維護也相對方便。

綜合以上幾種解決方案，從解決智能檢測報警的技術上分析，視頻檢測技術相對比較適用，也比較成熟。從智能檢測產品選擇的角度上看，國內產品有著價格低、技術更新快、維護方便的特點，而國外知名品牌有著綜合性能穩定、經驗豐富等優勢，如何選擇還需要進一步對應用領域及產品領域進行更為深入的調研、分析。從車輛識別技術的選擇上看，國內廠家種類繁多，但總體識別準確率無較大差距。車輛檢測識別其實是一個綜合系統，還涉及攝像機、通信設備、布線施工等問題，因此要達到較高準確率，還要看廠家綜合實力。

D631.5

A

1674-3040（2011）04-0095-03

2011-06-09

郭李軍，浙江省公安廳高速公路交警總隊寧波支隊副支隊長。

（責任編輯：常 洵）