谈杭州湾跨海大桥智能化交通安全管理

□郭李军

（浙江省公安厅高速公路交警总队宁波支队，浙江 宁波 315000）

谈杭州湾跨海大桥智能化交通安全管理

□郭李军

（浙江省公安厅高速公路交警总队宁波支队，浙江 宁波 315000）

杭州湾跨海大桥具有独特的道路通行特点。当前大桥交通管理存在的主要问题是尖端科技含量低，监控中心人员缺，系统故障检测难。大桥交通安全管理要真正运用现代高科技手段，在第一步监控全覆盖的改造工作已基本完成的基础上，第二步迫切需要增加智能监控来实现监控的智能化水平，以解放人力，强化大桥的安全运营管理，提高大桥的安全运行效益。

杭州湾跨海大桥；交通安全管理；智能化

杭州湾跨海大桥作为连接杭州、上海、宁波和嘉兴的重要运输通道，对推动长三角地区的合作交流，完善长三角区域公路网布局，促进长三角经济发展起到了极大的推动作用。但是，随着车流量的不断增加和货车比重的日益提升，发生重特大交通事故及道路阻塞的可能性也大大增加。如何应对杭州湾跨海大桥道路上发生的各种问题，及时、准确地排除各种隐患，确保道路安全畅通，是摆在交通管理者面前的首要任务。因此针对杭州湾跨海大桥独特的道路通行特点，探究新形势下道路交通安全管理新模式、新方法，已经成为大桥高速交警的工作重点。

一、当前影响大桥交通安全的主要因素

杭州湾跨海大桥于2008年5月1日试运营通车，全长36公里，其中桥长35.7公里，双向六车道高速公路，设计时速100公里。目前日均流量已经达到3.6万辆，节假日流量达到4.9万辆。预计到2015年，日车流量将达到8万辆，2027年达9.6万辆，交通运输将十分繁忙。据笔者调查，当前影响大桥交通安全的主要因素有以下几方面。

（一）疲劳驾驶现象频现。跨海大桥基本呈长直线，路面平坦，两侧是滩涂和大海，没有参照物，更缺乏色彩变化，比一般的高速公路沿途景观单调许多，驾驶员容易产生疲劳并引发事故。大桥开通至今，共发生道路交通事故1565起，发生死亡事故7起，其中与疲劳驾驶有关的2起，占28.6%。随着车流量的不断增加，事故基数的日益扩大，疲劳驾驶引发事故的比重也呈上升趋势。

（二）航道坡陡速差明显。大桥设南北两个航道，其中北航道桥为主跨448米的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，桥面坡度达到2.6。南航道桥为主跨318米的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，桥面坡度达到2.1。大货车尤其装载货物的重车行驶至航道上坡路段时，速度骤减，与后方小型车辆形成明显速差，极易发生追尾事故。2010年，辖区共发生追尾事故249起，其中南北航道的追尾事故77起，占30.92%。在雨雪雾等恶劣天气，大货车在上坡路段经常因爬坡困难形成滞留路堵情况，严重影响路面的安全畅通。

（三）观光违停现象多发。作为世界第一长跨海大桥，雄伟壮观，闻名遐迩，旅游参观的人比一般道路要多，特别是节假日期间，交通流以小型客车为主，旅游观光的司乘人员超过平时一倍多，部分车辆在大桥上的行驶速度明显减慢，更有一些缺乏安全意识的司乘人员将车停在应急车道内下车观光拍照，给交通安全带来隐患。大桥开通初期一周，违停观光车辆达到600辆，这在其他路段很难碰到。

（四）货车比重日益提升。2008年10月11日之前，大桥禁止货车通行，桥面车型单一，流量相对较小，管理难度较低，允许货车通行近三年来，货车比例日益提升，危化品车、集装箱车包括各种超限超载的大型货车明显增多，由此引发的超低速、疲劳驾驶、违停、不按规定车道行驶等违法行为不断增加，发生道路交通事故的概率也在增加。货车开通至今，与大货车有关的事故占总事故数的40.3%。

二、当前大桥交通安全管理存在的主要问题

大桥监控中心利用监控设施进行交通的日夜监控，以白天20分钟一次，晚上25分钟一次的方式进行电子巡逻，确保路面异常事与物的及时排查和清理。但是电子巡逻平均每次所需时间为20分钟（现通过优化设备缩短为12分钟）左右，这就造成监控员在上班时间内几乎不停地做同一件事，虽然通过电子巡查的事件发现率为60.2%，占所有发现事件的一半以上，但这都是以人力的不间断工作来达到的，利用高科技设备进行智能化监控管理目前还没有实现，在一定程度上，高强度的电子巡逻反而加大了监控管理的压力和负担。杭州湾跨海大桥是举世瞩目的桥梁，其品牌形象应不仅仅体现在它的建设水平是国际一流，还应该体现在它的安全管理水平也是一流的。目前大桥的监控系统离智能化、数字化管理差距还较大。

（一）尖端科技含量低。大桥总长36公里，双向72公里，虽然每隔250米就有一个摄像头，且可以355度旋转，确保整个桥面没有盲点，但能够发挥高效监管作用的事件报警器只覆盖了桥面双向7公里路段，真正用于安全管理的尖端科技含量不够。

（二）监控中心人员缺。大桥监控中心共配备业主工作人员3人，交警协勤人员1人，合计4人。监控中心共有监控显示屏148个，因为事件报警器覆盖面小，路面上绝大部分的安全隐患需要工作人员通过24小时观察监控显示屏来发现，监控中心真正用来查看显示屏的只有1名工作人员，一双眼睛负责148个显示屏，显然无暇顾及，很多隐患无法及时发现。

（三）系统故障检测难。大桥原先设计为每隔500米一个摄像头，现变成每隔250米一个摄像头。随着摄像头数量的成倍增加，人工检测效率也越来越低。在成千上百路摄像机中，如有几路图像发生问题往往得不到及时反馈，这时候如遇事故等相关情况，往往都是事后取证，给安全管理带来盲点。

三、大桥交通智能化监控平台的功能和相关技术设备的调研

杭州湾大桥高速公路具有线型顺畅、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，如何改变传统人工作业管理模式，真正运用现代高科技手段，是提升管理服务水平、降低管理成本的当务之急。

自2010年3月进行监控优化改造以来，第一步监控全覆盖的改造工作已于2010年底基本完成，监控摄像机从原有的189路增加到419路，通过今年3个月的试运行，设备基本稳定、使用良好。由于外场监控摄像机的增多，第二步迫切需要增加智能监控来实现监控的智能化水平，以解放人力，强化大桥的安全运营管理，提高大桥的安全运行效益。

（一）准确定位智能监控平台功能。适用于大桥的智能监控平台，要有对车辆违规事件的检测，如违法停车、行人、洒落物、缓慢行驶、车辆逆行、车辆倒车等等，能及时进行检测报警，提醒信息中心人员及时处理相关事件，并且要有一定的事件图片或取证工具。这样既能够节省信息中心人员的投入，也可节省道路巡查人员的投入。智能监控平台功能应包括以下内容。

1.实现全桥监控覆盖范围内交通异常事件的智能检测报警。

（1）全画面事件自动检测。

（2）采用声音及图像自动报警。

（3）自动记录事件事故发生之前和之后的图像，提供查询依据。

（4）系统具有自诊断和报警功能。

（5）分类定义事件。

2.对全桥过往车辆的信息采集及分析。通过对双向过往大桥的车辆进行车牌、车型等信息采集来分析车流量的车辆构成并为特殊事件的调查提供数据。

大桥作为重要的交通渠道，车辆追踪有重要意义，通过车牌采集，建立车辆信息数据库，可辅助完成黑名单车辆自动报警、交通事故及碰撞逃逸车辆追踪等工作。

3.系统集成，实现信息的自动预警。通过交通监控情报板控制与事件检测、车辆信息采集等系统的集成，自动预警内容反映到监控中心大屏幕上，由监控员及时作出处置，并在桥面显示屏上对过往司乘人员提供异常事件后的信息自动预警。

（二）智能检测技术和设备的调研和分析。智能监控平台最大的投入在于智能事件检测技术。笔者针对智能检测的一些技术和设备进行了调研，现分析如下。

1.物联网技术解决方案。物联网，又称传感网，是近年来国内监控领域较为新兴的一种安全监控解决方案，其核心技术早在2000年就开始研究，但2010年才投入运用领域。它是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。当前最著名的应用是在上海浦东机场以及上海世博会的监控中。如果要使用此类技术来解决问题，则存在以下难点：首先在外场要布设大量的感知设备，如传感器、红外感应器等；其次要针对路面交通监控对检测软件进行特殊的改造；三是该技术的投入费用较高，以上海浦东机场为例，其完成机场的物联网建设投入就达到5000万元。

2.微波检测技术解决方案。微波检测技术是用工作在微波频段的雷达探测器向物体发射调频微波，当波束被物体阻挡而反射回来时，反射波通过多普勒效应使频率发生偏移，根据这种频率的偏移可检测出有物体通过，经过接收、处理、鉴频放大后输出一个检测信号，从而达到对道路交通事件进行检测的目的。该技术较大的缺陷就是在恶劣天气下检测误差较大，并且由于是定向发射，因此一个设备其检测的区域仅仅局限在一个断面上，检测范围过小，如果要完成智能事件检测达到全桥覆盖，其投入相当巨大，但是作为车辆信息采集的触发设备，雷达检测却是一个很好的选择。

3.视频事件检测技术解决方案。当前大桥在用的事件检测技术是视频检测，是法国citilog的产品，其原理是通过对监控画面的分析来进行事件判别和报警。据统计，该产品在监控画面覆盖到的情况下，检测精度一般达95%以上，因此如果将此类事件检测器在全桥范围内覆盖，即可达到预期的效果。该产品技术相对比较成熟，且由于近年技术的进步，在检测精度上又有所提高。其缺陷是在恶劣天气下，特别是造成能见度较低的雾天和大雨天气，其检测精度会大大降低。另外，在费用上，如果要实现全覆盖，预计费用比较高。

4.当前在测的视频事件检测技术。当前有国内厂家在大桥进行智能视频分析设备的试用测试。该智能视频分析技术与在用的citilog产品属于同一性质，都是通过对前端捕获的视频图像进行分析来实现事件异常报警等功能。由于此厂家属宁波企业，技术队伍在本地，因此设备技术更新较快。在一般情况下，其报警精度与在用的法国citilog基本接近，同时，在抗恶劣天气干扰能力上略优于现有系统。在费用上，其成本只有citilog的二分之一。但由于此厂家在交通领域应用案例较少，是否适用还有待进一步观察。

5.针对车辆信息采集的技术，目前基本在用的就是车辆动态检测抓拍识别技术。在动态检测上，雷达和线圈是常用的两种方式。同等水平上，线圈的检测精度要高于雷达，一般的线圈检测精度在98%以上，雷达在95%以上，且线圈的抗恶劣天气干扰能力远大于雷达。但在安装上，雷达安装比线圈安装简便，线圈需要开挖路面进行铺设，而雷达只需在龙门架或中央护栏上安装即可，维护也相对方便。

综合以上几种解决方案，从解决智能检测报警的技术上分析，视频检测技术相对比较适用，也比较成熟。从智能检测产品选择的角度上看，国内产品有着价格低、技术更新快、维护方便的特点，而国外知名品牌有着综合性能稳定、经验丰富等优势，如何选择还需要进一步对应用领域及产品领域进行更为深入的调研、分析。从车辆识别技术的选择上看，国内厂家种类繁多，但总体识别准确率无较大差距。车辆检测识别其实是一个综合系统，还涉及摄像机、通信设备、布线施工等问题，因此要达到较高准确率，还要看厂家综合实力。

D631.5

A

1674-3040（2011）04-0095-03

2011-06-09

郭李军，浙江省公安厅高速公路交警总队宁波支队副支队长。

（责任编辑：常 洵）