“国家道路交通安全科技行动计划”研究成果综述＊

方守恩 王长君 王笑京 谢 飞

（1．同济大学交通运输工程学院 上海201804；2．公安部交通管理科学研究所 江苏 无锡214151；3．交通运输部公路科学研究院 北京10088；4．中国汽车工程研究院 重庆400039）

0 引 言

当前我国道路交通安全形势十分严峻，保障道路交通安全的任务十分艰巨。全国交通事故次数、死亡人数、受伤人数和经济损失等4项指标的绝对值一直居于高位。重特大事故、特别是群死群伤的特大恶性事故时有发生是我们面临的又一个问题。道路交通安全既涉及工程、教育、执法等几个方面，又与土木工程、汽车制造、心理学、管理学、法律等学科相关。在我国，全面系统地研究道路交通安全问题的历史并不长，总体而言，目前交通安全科技水平相对比较落后，除了交通建设和管理中的安全保障措施技术问题缺乏理论支持外，道路交通安全基础研究也十分薄弱，我国道路交通事故的基本规律也尚未全面了解。针对我国道路交通事故预防、预警预报和应急救援等技术手段相对滞后于工作需要的现实问题，2008年2月由科技部、公安部和交通运输部共同启动“道路交通安全科技行动计划”，并确定行动计划总体目标为“开展道路交通安全保障关键技术的研究与示范应用，形成一批技术水平高、实践效果好、应用前景广、具有自主知识产权的科研成果。依靠科学技术，增强对道路交通事故的预防、预警、控制和应急救援能力，有效遏制群死群伤特大恶性交通事故。通过几年的努力，实现道路交通事故死亡人数逐年下降，特大道路交通事故进一步减少，万车死亡率接近中等发达国家水平的目标，最大限度保障人民群众生命财产安全。”

在努力改善全国道路交通安全环境的前提下，从当前人民群众最需要的内容出发、从当前管理和工程最需要的工作出发、从当前工作与长期的交通安全体系建设结合出发，选择部分能够解决突出矛盾以及社会和经济可承受的方面开展工作，并为下一步的工作打好基础。确定道路交通安全科技行动计划一期项目“重特大道路交通事故综合预防与处置集成技术开发与示范应用”的主要任务为［1］：以保障人车路本质安全为基础，通过监控预警、保障控制、应急救援等现代化科技管理手段［2］，并引进吸收国外先进理念，将“关键技术创新”和“集成创新”相结合，重点实现；①交通安全信息集成、分析及平台构建；②山区公路网安全保障技术体系研究与示范；③国家高速公路安全和服务技术开发与工程应用示范；④营运车辆与客运安全保障技术开发及大范围集成应用；⑤全民交通行为安全性提升综合技术及示范；⑥区域公路网交通安全态势监测、评估及应急指挥［3－4］；⑦道路交通安全执法技术及大范围应用，并相应设置7个课题。通过以上课题和示范工程的实施，提高我国道路交通安全水平，提高相关标准的水平，为全国范围的大面积应用打下基础。

1 主要研究成果

1．1 交通安全基础信息的集成、共享及应用

1）在国内首次系统地提出了跨部门交通安全相关数据的共享交换需求，根据公安部门和交通部门信息系统的安全系统异构的实际情况，研究提出了异构安全系统数据可信接入的机制和实现方式包括：跨安全域数据可信接入模型、跨安全域数据可信接入功能模型和跨安全域的安全控制方法等，解决了跨部门信息系统互联中的可信接入问题。

2）根据跨部门交通安全综合评估的要求和集成的跨部门交通安全数据，提出了跨部门交通安全综合评估的指标体系与评估模型，解决了区域交通安全综合评估的问题。

3）对异构系统互操作理论、技术和实现方法等进行了比较系统的研究，建立了异构系统互操作的概念体系，提出了互操作任务完整性保证机制、互操作路由算法模型、定量度量方法、实现方法、业务描述语言，并研制了异构系统互操作平台。

4）提出了信息与应用资源监控的基本概念框架、运行状态诊断方法、运行状态可视化展示方式和故障诊断知识模型及其积累方法。

1．2 山区公路网安全保障技术体系

1）集成开发了山区公路网交通安全风险评估信息采集系统装备，建立了适合我国国情的基于事故和道路交通设施特征的山区公路网交通安全风险评估模型，为量化评价山区公路网交通安全水平提供了先进实用的方法、装备和软件。

2）验证了15种常见在用路侧安全防护设施的安全性，研发了10种新型高性价比安全防护设施，修订了《公路安全保障工程实施技术指南》，为建立具有我国特色的公路交通安全防护体系奠定了基础。

3）建立了驾驶员期望与公路环境交互作用模型，给出驾驶期望偏离度和安全阈值的判别方法，研究了驾驶人在山区公路上交通事故发生比较集中的隧道、长大纵坡、视距不良和低指标路段交通环境中的行为特征，以及这些行为特征与交通事故发生之间的关系，建立了基于驾驶员期望的交通安全分析技术与方法，实现了从驾驶人的角度对公路环境进行安全性评价。

1．3 高速公路交通安全服务

1）形成了多车道高速公路安全设计和评价技术。项目基于公路本质安全理念，系统研究提出了以8车道为主的多车道高速公路关键设计指标形式、参数与设计方法，建立了多车道高速公路改扩建项目安全性评价方法技术体系。

2）开发了高性能的新型交通安全防护设施，包括中央分隔带开口处活动护栏、吸能式波形梁护栏端头、吸能式三角端防撞垫，及车载式防撞垫等，填补了国内空白或处于领先水平。

3）形成了一整套高速公路改扩建施工作业区交通组织和安全保障成套技术体系。系统地研究了高速公路改扩建施工作业区的交通流特性，建立了施工区通行能力的折减模型及服务水平分级。兼顾通行效率和交通安全保障要求，提出了适用于我国交通实际的施工作业区空间布局体系及其警告区长度的计算方法，部分成果已经纳入到新版的《公路养护安全作业规程》当中。

4）将交通控制理念引入高速公路主线交通流均衡控制，形成本地与中心控制复合模式，研究利用高速公路主线交通流均衡算法，开发交通状态判别模型，引入计算智能技术，进行智能诱导管理方案的选择。

5）提出了高速公路安全信息走廊概念，开发了安全信息服务走廊综合处理平台，依用户服务程度、服务时序，实现了出行前、出行中沿线不同路段交通信息的差异化、定制化服务，初步建立了普及程度高、平均成本低的交通信息服务体系。

1．4 营运车辆与客运安全保障技术

1）针对营运车辆上述事故及运行特点，从有效防止发生事故和发生事故后能有效降低事故危害程度等方面提出了营运车辆安全技术性能准入指标要求。基本安全技术指标包含了动力性、制动性等，为建立我国营运车辆安全技术性能准入管理机制奠定了技术基础，从车辆安全技术源头上有效提高了营运车辆的运行安全性。

2）全面完善了在用营运车辆的综合性能指标、检测评价方法，确定了在用营运车辆合理的维护周期、维护作业项目、重要安全部件维修工艺等，从在用营运车辆的综合性能检测评价、故障诊断、维修及其工艺、车辆技术状况数据库及信息化管理等方面形成了在用营运车辆综合性能评价及保持体系，为建立在用营运车辆安全性退出管理机制奠定了技术基础，有效提高营运车辆在全运营周期内的运行安全性。

3）开发了运输企业级安全生产管理和综合监控指挥平台（包含安全生产综合管理系统、车站智能安全门检报班系统等）软件，将营运车辆安全运行状态监控从超速行驶监控扩大至车辆行驶异常监控预警、车辆技术状况实时监控预警、车辆日常管理监控预警（维护、例检、等级评定等）、驾驶员日常管理监控预警等，为安全管理和运输生产决策提供技术支持，将安全监管有效融合到运输生产的每个环节，使营运车辆安全运营全过程能得到有效监管。

4）构建了营运驾驶人适宜性甑别评价指标体系及其评价方法，通过新研发夜间视力、紧急和连续紧急反应、周边风险感知检测设备等原型样机进一步集成了营运驾驶员驾驶适应性检测成套设备，为针对性安全管理和教育提供了依据。

5）构建出3层结构的营运车辆驾驶人评估系统，实现了营运车辆驾驶人数据库数据挖掘及全程综合评价。该系统包括采集模块、提取模块等，实现了营运车辆驾驶人数据库数据挖掘及全程综合评价。

1．5 交通安全宣传与驾驶人培训

1）创新了的道路交通安全宣传教育的理念、方法及手段，围绕重点交通参与群体，从分析受教者特征、受教内容与方式适应性入手，设计融入趣味新颖、参与互动、体验感悟的教育方法，开发形成了系列面向重点交通参与群体的核心科普教育系统装备。

2）实现了一系列的驾驶安全意识教育与提高方法与手段的突破，从初学者驾驶性格的评测和自我纠正、驾驶理论学习考试情景化题库的构建、路面考试监测与评估系统的开发，到低驾龄群体驾驶安全风险训练体验装备的设计提供，再到职业驾驶人、违法事故记满分驾驶人基于3D影视环境的警示教育手段，侧重体现了驾驶安全风险识别、防范和驾驶应变处置意识与能力的训练提升。

3）创新融合教育心理学技术、现代信息传媒技术、虚拟现实互动仿真技术、3D影视制作技术、动画游戏开发技术、自动化控制技术、信息采集技术、互联网络技术等，系统化集成应用在道路交通安全宣传教育和驾驶训练考试方法与手段的研发，并实现了一系列技术集成上的突破。

4）在重点交通参与群体交通出行行为、驾驶行为行为特征及干预方法基础上实现了深入的定性与量化分析研究，系统研究提出了面向各类交通参与群体的心理特征、受教内容、易接受的教育形式的教育方法，以及驾驶性格特征测试评估方法、典型驾驶行为特征信息采集分析与评估方法、驾驶风险分析判断及干预的方法等，为有效提升交通参与者交通素质和安全意识奠定了扎实的理论与方法基础，为相关技术标准制修订、政策制定提供了有力支撑。

5）基于研究示范形成了一系列道路交通安全宣传教育和驾驶训练考试方面的技术规范、技术标准、应用指南、专利、应用模式等，为指导和规范研发成果的大规模应用，更好的服务交通安全宣传教育和驾驶训练考试业务工作提供了有力技术支撑。

1．6 公路网交通安全监控、安全评估与应急指挥

1）针对不同品牌、不同码流、不同格式的高清视频，首次突破了高清视频摄像机和高清事件检测器在公路应用中技术瓶颈，增强了夜间、雨雪、团雾、冰冻等恶劣环境下的视频成像效果，提高了交通事件实时发现能力。

2）实现了交通监控数据实时融合，针对公安、交通（公路）、气象等跨部门信息或数据标准差异大、数据质量参差不齐、存贮设备与层级分散零乱、数据总量庞大等特点，突破了跨部门跨区域跨路网的交通信息及监控资源整合应用难题。

3）解决了交通安全态势实时评估预警，针对不同气象、不同流量、不同路段，首次建立交通安全态势综合信息库，实现了路网交通安全态势实时评估预警。

4）提出了路网交通信息实时诱导方法，针对不同地点、不同流量、不同车辆，优化诱导设备布设和发布内容，实现了路网机动车流量均衡。

5）针对监控信息实时性、共享应用水平特点，首创区域公路网交通安全应急指挥联动平台软件，实现了区域路网交通安全态势的综合监测、准确预警、快速处置。六是提出了基于轨迹碰撞的嫌疑车辆分析方法，针对区域公路网嫌疑车辆存在若干行驶路径现状，开发了“黑名单”车辆大范围实时布控及联动报警软件，实现了嫌疑车辆的跨路网跨地域缉查。

1．7 道路交通安全执法

1）开发了交通事故现场快速勘查技术及装备包括：基于双目立体视觉开发了无标尺摄影测量技术，集成摄影测量与现场录像、录音、笔录、证件扫描等多源数据，设计开发完成了集事故勘查测量、图像传输、供配电、照明、警示警戒、广播等功能于一体的车载式交通事故现场快速勘查系统，实现了重特大道路交通事故现场快速勘查与应急指挥调度；基于激光扫描／差分GPS采集取证的事故现场快速绘图系统，开发了开放式数字图形符号库、典型道路图库、典型的交通事故形态库，定制开发了便携式、高亮度、防雨淋的工业级平板电脑，满足交通事故处理民警在户外的操作要求。

2）开发了交通事故现场防护技术及设备，包括：新型远视距警示系统、高速公路专用反光服、远程控制诱导显示系统。创新了高速公路事故现场三级安全措施及设备，建立了高速及高等级公路交通事故现场的防护步骤、各种气象条件下、各种路段、各类防护设备设置参数及方法，统一防护设备使用及防护规范。

3）开发了重特大交通事故调查与分析鉴定新技术及装备，包括一体化现场痕迹物证勘验设备、重特大交通事故现场调查信息采集分析系统、重特大交通事故多因素特征信息集成数据库、面向基层交通事故处理人员使用的交通事故计算机辅助分析系统和重特大交通事故调查与鉴定技术分析平台。为交警执法提供了定量测试装置，对交通事故的判断和分析提供了重要的测试数据，提高了工作效率和执法装备的科学化水平，技术性能和功能达到国外同类产品的水平。

4）开发了交通安全执法现场取证与处理技术及设备，包括：便携式交通安全执法现场取证设备、交通安全执法信息支持系统、交警专用移动执法平台及终端。实现了本地和异地交通违法业务处理、办案的流程化和自动化、系统自动制作相关法律文书，提高交通执法工作效率，并方便当事人及时接受违法处理。

5）提出了基于控速效果的公路常用速度管控措施设置使用技术，将控速效果作为公路常用速度管控措施设置位置选取的重要考虑因素，突破了以往速度管控措施设置缺少科学依据，随意性较大的局限。构建了基于交通流微观仿真技术的公路常用车速管控措施对路段行车安全影响分析平台和基于交通事故产生风险的交通流运行状态划分方法，为车速控制提供了理论依据。

2 社会经济效益

本项目的完成提高了我国道路交通安全防范的科学性和及时性，提高了我国道路交通事故预防预警和应急处置能力，构建了重特大道路交通事故防控网络，拓展了防范领域，整合了各方资源，将处于离散分布的大量信息汇集起来，使不同部门、不同行业能够共享，有效遏制重特大道路交通事故。资料统计显示，2008年全国道路交通事故为265 204起，2009年全国道路交通事故数为238 351起，2010年全国道路交通发生事故219 521起，2011年全国道路交通事故总数为210 812起，可以看出在道路交通安全方面已经取得一定成效。缩短应急响应时间，避免事故或降低事故严重程度，减轻人员伤亡，已经从2008年全国道路交通事故中死亡73 484人减少到2011年全国道路交通事故死亡62 387人。减少经济损失，充分发挥了道路交通事故防控网络在预防道路交通事故、防灾减灾、维护社会稳定及国家安全等方面的作用。因此，行动计划项目的开展对推动道路交通安全保障技术的发展，有效降低交通事故数量和损失，促进我国社会稳定、构建社会主义和谐社会，具有重大的社会效益和经济效益［5］。

3 展 望

本次“道路交通安全科技行动计划”围绕重特大道路交通事故综合预防与处置集成技术开发与示范开展了大量的技术研发和攻关，获得了数量多、涉及面广的丰富科研成果，并在示范工程中进行了效果验证，取得了一定的效果。但要满足广大人民群众对道路安全性改善的迫切需求，还需要开展更长时间、更大范围的实施与评估。交通安全研究相关的基础研究及数据的积累是一长期的过程，提高驾驶员的环境适应能力和对危险驾驶行为实施干预，提高车辆主动技术水平和运输安全实现完整的信息化监管，提高高等级公路设施信息化程度和主动安全技术水平以及突破路网交通流危险状态识别等关键技术，提高宏观路网安全管理与控制水平，形成集成化交通执法、应急管理与救援技术及装备等是有待进一步攻关研究的问题。

［1］ 科技部，公安部，交通运输部．“重特大道路交通事故综合预防与处置集成技术开发与示范应用”项目验收材料［Z］．北京：科技部，2012．

［2］ 方艾芬，方庄丽．区域公路网交通安全应急指挥平台设计与实现［J］．中国交通信息化，2012（2）：88－90．

［3］ 牛建峰，丛浩哲，王俊骅．区域公路网交通安全态势评估关键技术的探讨［J］．上海公路，2009（3）：54－57．

［4］ 中华人民共和国道路交通事故统计年报2008～2011［Z］．北京：公安部交通管理局，2012．