智能交通對道路交通安全的作用分析

徐凱凱

（杭州蕭山交通規劃設計研究院有限公司，浙江 杭州 311203）

0 引言

在新時期智能化技術的發展應用背景下，智能交通成為現代道路交通安全的主流發展趨勢。在新建或者改擴建道路中，智能交通已經成為道路設計不可缺少的附屬工程。智能交通助力道路交通安全系數質的飛躍，同時充分發揮智能交通系統的運行價值，為道路交通安全管理工作開辟新視野、新思路。

1 智能交通系統概述

為了提升道路交通安全管理水平，可合理應用現代智能科學技術，如物聯網技術、通信技術、計算機技術、電子信息技術、傳感器技術、大數據技術、人工智能技術、云計算技術等。通過對相關技術的有效集成，形成智能交通系統，根據道路的車流量、車速、時段、天氣、車輛定位等信息，智能調控交通信號指令，使得車輛的通行效率得到整體提升，體現出智能交通系統運行的價值與作用。

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建設，發揮出該系統運行的現實價值與作用。在智能交通系統運行過程中，基于相關的智能設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，導致相關工作出現了延遲，增加了道路交通安全隱患[1]。

2.2 強化交通信息的準確度和全面性

智能交通系統的運行下，能夠充分發揮現代科學技術的應用優勢與價值，如實時定位系統、圖像處理技術、光學傳感技術、智能識別技術等。在道路交通安全管理中，可高效率地處理交通信息，保證各項交通安全指令準確快速下達，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

在智能交通管理調控時，基于智能數據處理中心，快速完成道路交通數據整理，并得出數據整理結果，便于工作人員快速判斷道路交通的發展趨勢，并做出及時調控，避免道路交通擁堵加劇。與此同時，智能交通系統可以為特種車輛快速通過提供有力引導，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，應當突出事前處理、事中處理、事后處理等相關環節。事前處理，可以綜合相關的道路信息，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面影響；事后處理，利用智能交通系統對數據進行分析處理，準確定位事故發生的位置，為救援人員提供直接有效的輔助，確保在最短時間內完成事故處理與人員救援，避免造成人員傷亡。

2.5 有效預防交通事故的發生

基于海量道路交通數據信息的收集整理，分析道路交通事故的發生率，總結交通事故的發生規律，如日內事故發生率較為集中的時間段、人員類別與車輛類別等，進而為交通安全管理人員提供科學建議，對車輛管理、道路設計、智能交通系統進行合理優化，有效預防道路交通事故。

構建智能交通系統，實現道路安全管理系統與車輛管理系統的有效融合，進而快速完成相關信息的整合處理，對可能出現的交通事故進行主動預警，并向道路安全管理人員發出警報，科學合理地調控道路交通指引信號，降低交通事故的發生率。同時，在事故發生后，第一時間做出判斷，避免二次事故的發生[2]。

3 智能交通信號燈的設計應用

3.1 硬件設計

在智能交通信號燈設計時，為保證相關硬件運行穩定，采用PLC 作為控制運行核心，硬件設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。通過對該系統運行進行分析可知，主要基于紅外傳感技術，實現對道路車輛運行的實時監控，快速估算出排隊等待紅燈的車輛總數，依據歷史數據分析，預測車輛擁堵時段，進而對交通信號燈進行智能調控，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行過程中，主要基于LED 燈完成信號轉換。智能交通信號燈的時間控制，主要由獨立的發光單元組成，并基于PLC 的I/O 端口進行直接驅動，保證智能交通信號燈整體運行的有效性。一般情況下，在常規的十字路口進行智能交通信號燈設計時，設計人員需要配置各方向、各相位的紅綠燈，并配置轉換黃燈。在智能交通信號燈轉換控制時，可定義16 種相位和16 種周期循環，160 個時間段和4 種日期類型，支持相位內燈組遲起、早閉，相位間燈組持續，使得智能交通信號燈發揮出一定的優勢與價值[3]。

3.2 軟件設計

在智能交通信號燈軟件設計時，應當突出系統各個模塊的運行功能設計，保證智能交通信號燈整體運行的質量與效果。進行主程序設計時，應當保證系統能夠完成數據的處理發送，并在智能交通系統的指令下，快速調整智能交通信號燈，發揮智能交通信號燈的作用。智能交通信號燈的軟件設計方案如圖1所示。

圖1 軟件設計方案

在智能交通信號燈正常運行時，應當基于交叉路口東南西北各個方向的車流量，實現對主干道、次干道、人行道等交通信號指示燈的智能調控，保證行人與車輛快速通過，提升交叉路口的交通運行整體效率，杜絕交通安全事故的發生。

遇到緊急情況時，對智能交通信號燈進行特殊控制，主要基于紅外識別信號或者遠程終端信號的傳輸，進而實現對交通信號燈的智能靈活控制，使得消防車、救護車等特種車輛快速通過。為實現預期的道路交通安全管理目標，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整為臨時黃燈，并將特種車輛所在車道的交通信號燈調整為綠燈，確保特種車輛可以在最短時間內通過交叉路口，為特種車輛節約通行時間[4]。

3.3 調試與運行

智能交通信號燈正式投入運行前，必須開展全面的系統調試，保證各個功能運行的可靠性與安全性，避免在后續運行中影響道路交通的整體安全。為此，施工技術人員按照設計圖紙連接電纜，將編寫好的程序導入PLC 控制器，對程序運行功能進行現場調試，及時記錄各個功能模塊運行的調試數據，保證相關調試數據達到設計預期目標，為后續運行提供有力保障。

4 智能電子警察的設計應用

4.1 總體功能和特點

其一，智能電子警察系統由嵌入式DSP 高清電子警察設備、光纖通信設備、電源系統組成，智能電子警察系統安全、穩定運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計。為保證電子警察系統發揮出一定的作用與價值，應當進行全視頻觸發功能的設計、闖紅燈等交通違法檢測工程設計、交通信息檢測功能設計、卡口事件檢測功能設計、視頻檢測功能設計、車輛牌照自動識別功能設計、長時間錄像記錄功能設計等。

智能電子警察在交通信息檢測功能設計運行時，應當保證該功能運行能夠為數據處理中心快速準確地傳輸道路的車流量、占有率、事故率、車輛平均車速等信息，便于智能交通系統做出快速有效的判斷，保證道路交通運行的整體安全性；在卡口事件檢測模塊運行時，必須快速判斷監控車道內的車輛遺留物、道路交通事故、黑名單報警信息，為后續的道路交通管控與違法取證提供依據，杜絕肇事逃逸問題的發生，為相關部門交通案件偵破提供依據。

其三，具備車輛違法數據的自動統計與傳輸功能。在智能電子警察系統運行過程中，需要基于系統運行對違法車輛進行抓拍。前端抓拍單元應同時具備對闖紅燈、越線停車、逆向行駛、壓黃線、進入路口不按規定車道行駛等違法行為進行圖像取證，并對抓拍的視頻、圖像進行信息字符的疊加處理，進而將車輛違法的地點、時間、方向、信號燈信息等有效疊加于原始圖像當中，為后續的車輛違法判斷提供依據。能夠自動識別車輛牌號，將車輛的相關違法信息進行數據匯總，并快速上傳到交管數據中心，對相關車輛的用戶發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 智能電子警察設計流程

在智能電子警察設計時，應當基于道路交通的實際情況，科學合理地設置智能電子警察的安裝點位。為保證智能電子警察發揮出一定的作用與價值，應當在選擇安裝點位時，參考交警部門給予的建設意見，如違法頻率相對較高、車流量相對較大的位置，必須設計相應的智能電子警察。

鑒于智能電子警察運行的特殊性，在開展設計工作時，需要深入調研道路交通的具體情況，安裝點位的光纖線纜敷設情況以及附近電源的取電情況。通過全面系統地收集道路交通現狀、規劃路網、地形圖、交叉口信息、通信線纜、國防光纜、市政管網等相關信息，以保證智能電子警察設計安裝的質量與效果。

由此可見，在智能電子警察設計安裝時，應當遵循以下工作流程：設置安裝點位、現場勘察調研、設置設備參數、設計方案論證、多單位溝通、施工圖紙設計、施工圖紙審核、出具施工作業圖紙、施工技術交底、現場施工技術指導、安裝竣工驗收。

4.3 智能電子警察設計要點

其一，智能電子警察立桿點位的科學設計。針對闖紅燈，智能電子警察立桿應當設置在距離交叉路口的進口道路停止線25～30m 處，若相關區域有障礙物遮擋，可根據現場的實際情況進行調整。智能電子警察立桿主要設置在道路綠化帶或人行道內，且立桿點位不得影響行人通行，保證智能電子警察立桿點位距離路緣帶外側0.5m 以上，預留足夠的安全距離。

其二，抓拍一體機的合理設計。在智能電子警察系統運行過程中，應當保證一臺攝像機可監視1～3個車道寬度，可同時抓拍3 個車道的行駛車輛。基于現場道路車道數量等具體情況，配置合理的智能電子警察運行參數，進而選擇適當數量的智能電子警察設備，保證智能電子警察在抓拍過程中，設備利用率得到有效提升，避免出現重復監控等浪費資源現象。

其三，為確保智能電子警察安全高效的運行，必須保證智能電子警察的抓拍設備具有良好的視野。為此，在智能電子警察運行系統設計時，應當保證智能電子警察抓拍設備離地面6m 以上。智能電子警察立桿的橫臂設計長度必須與監控車道的總寬度保持一致。一般情況下，在對單車道進行抓拍時，橫臂長度需要達到4m；在雙車道監控抓拍時，則需要橫臂長度達到6m。由于橫臂結構強度的要求較高，為此必須選擇合適的材料進行加工，如碳素結構鋼材料、低合金結構鋼材料等，保證橫臂為智能電子警察的抓拍提供穩定的支撐力。

5 結語

綜上所述，以智能交通安全工作為例，重點闡述了智能交通系統運行的現實作用，旨在說明智能交通系統建設的重要性與可行性。在我國今后的道路交通安全管理工作中，明確智能交通的發展目標，契合道路交通安全管理需求，合理引進現代科學技術，打造智能化、自動化的道路交通安全管理系統，有效降低道路交通事故率，提升道路交通的整體運行效率。