公路交通管理参数的精准测量技术与相关标准研究

文/曾渭贤 汤 灝 张 倬

交通管理参数测量作为一种重要的管理手段，在公路交通管理中具有广泛的应用前景。

一、交通管理参数测量现状

交通管理参数测量可以对公路上的交通流量、车速和拥堵情况等关键指标进行分析，帮助交通管理者及时掌握公路的状况，并做出相应的管理决策（如交通流量测量可以帮助监测交通拥堵情况）。当车流量超过道路通行能力时，交通拥堵可能发生。通过实时监测，交通管理部门可及时采取措施，如调整信号灯时长、引导交通绕行等，以缓解交通拥堵。同时，交通管理参数测量也可以帮助交通管理部门优化公路建设与维护，提高公路的使用效率和经济效益。

本文将深入探讨公路交通管理中常见的交通管理参数测量方法，分析现有标准的现状，并对未来交通管理参数测量的发展进行展望，以期为公路交通管理的科学决策和规划提供有益的参考和支持。

二、公路交通管理参数的常见测量方法现状与问题分析

公路交通管理的数据采集是交通管理参数测量中的重要组成部分。数据采集的准确性和全面性直接影响着后续的数据分析和决策制定。因此，选择合适的数据采集方式对于公路交通管理来说至关重要。

1. 测速系统（仪）

定点测速观测法是一种传统的数据采集方法，主要用于车辆速度监测。该方法使用测速仪（雷达测速仪或地感线圈测速系统）对经过的车辆速度进行实时监控。由于具有高精度和可靠性，该方法在公路交通管理中被广泛采用。测速仪（公路速度监测系统）的强制检定依据《固定式机动车雷达测速仪》（JJG527-2015）、《移动式机动车雷达测速仪》（JJG528-2015）和《机动车地感线圈测速系统检定规程》（JJG1122-2015）等行业标准。这些标准对测速最大允许误差有明确的要求，并规定检定周期为一年。

这些雷达测速仪和地感线圈测速系统主要用于测量车辆通过某一个固定点的瞬时速度，但不能直接得出一段道路的平均速度。为了监控道路的平均速度，目前交通管理部门已引入区间测速系统。该系统是一种基于时间和距离的速度测量方法。尽管各个省份可能颁布了地方性的检定规程，但这些规程并不完全统一。例如，针对当前时刻误差的要求，江西省颁布的JJG（赣）08-2023《机动车区间测速系统检定规程》对其要求为3 s内，而湖南省颁布的JJG（湘）20-2015《机动车区间测速系统》要求为±1s内。这可能与是否安装独立的GPS授时模块相关。具体来说，若区间测速的起始两端都安装独立的GPS授时模块，那么时间同步误差可能会非常小；若区间测速的起始两端共用一个GPS授时模块，两端的抓拍装置与GPS授时模块具有一定的距离，远距离信号传输会导致延时，产生一定的时刻误差，且随着使用时间的增加，线路的老化延时误差有可能增大。

区间测速系统有一个缺陷，就是对于最短路径距离的计量方法还未明确。这可能会导致测量误差和不公平性。

国际法制计量组织（OIML）发布的《交通速度计》（OIML R 91）已经将区间测速系统对距离计量的要求修改为获取测速区间理论最短行驶路线距离（最短路径距离）。然而现阶段，我国对于区间测速系统的距离计量依然是在固定车道进车辆车行驶获得测速区间距离，但这种方法忽略了车辆变道的行驶方式，所得到的距离值通常要比最短路径距离更长。由于测速区间理论最短路径距离与实际计量距离存在差异，导致一些未超速行驶的车辆被记录为超速行驶。因此，现有的区间测速系统计量方法已经给人们的正常出行带来了不公平性。我国现阶段对于区间测速系统的距离计量并未达到OIML R 91的要求，这也是尚未颁布区间测速系统国家检定规程的重要原因之一。

区间测速系统计量问题的解决，需要有关人员做进一步研究，为该系统标准化做出努力。制定统一的国家检定规程对于确保该系统的准确性和可靠性至关重要。此外，加强各地区之间的协调合作，促进标准化和技术共享，有助于实现全国范围内的道路平均速度监控一致性。其中，最关键的两个方面是区间测速系统对GPS授时的要求和距离计量方法是否能达到统一标准。

2. 交通信息采集系统

交通信息采集系统是通过在公路的特定路段安装多个传感器（如微波交通流检测器）进行的。这些检测器通过向检测区域内的车辆发射低能微波信号，并获取车辆反射的微波信号，从而识别道路交通流参数（如车流量、车道占有率等）。其常用的设备是线性调配连续波雷达，它通常被设置在道路门架上或路侧。该方法可以帮助交通管理者实时掌握车辆行驶情况，从而做出更及时、准确的决策。目前，涉及的标准《交通信息采集微波交通流检测器》（GB/T 20609-2023）已实施。

随着交通流采集产品在交通领域的广泛应用、微波检测新技术和新工艺的不断发展，加上长期的工作实践经验总结，交通行业对于检测需求、交通流检测功能要求、天线性能、通信接口与规程、电源和存储容量等方面的要求都发生了变化。为了适应这些交通流参数的发展，规范产品的设计与生产，强化交通流检测产品的技术水平和产品质量，GB/T 20609-2023较2006版标准增加了车流量、断面平均车速、分车道车流量、分车道平均车速、分车道时间占有率、分车道平均车头时距、分车道平均车间时距等方面的规定，并对功能进行了细化。

新功能指标的检测，不仅需要新的技术手段，检测器也需要不断升级。但如何提升检测器硬件的稳定性以满足新功能指标的检测（包括传感器寿命和信号干扰）、如何更好地保护交通数据的隐私和安全性等问题，都是急需解决的重要问题，有待相关企事业单位进一步研究。

3. 汽车行驶记录仪

车载观测法是一种通过在车辆上安装各种传感器和记录设备，对车辆的行驶数据进行采集和记录的方法。这种方法能够准确获取车辆的速度、加速度、转向和制动等数据，并且可以对驾驶员的行为进行评估和监控。通过这些数据的采集和分析，交通管理者能够更好地制定交通管理策略和安全政策，以提高交通系统的效率和安全性。相关国家标准有《汽车行驶记录仪》（GB/T 19056-2021）。

GB/T 19056-2021对车载观测法中涉及的汽车行驶记录仪进行了规范，是指导行驶记录仪设计、制造、检验和安装的产品技术标准，先后经过2012年和2021年两次修订。该标准尚未充分涵盖自动驾驶车辆所需的数据采集要求，对自动驾驶支持不足。随着自动驾驶技术的发展，行驶记录仪需要能够记录自动驾驶模式下的各种数据，如传感器输出、车辆控制命令和环境感知等，传感器数据可提供有关周围环境的详细信息，机动车控制命令记录了自动驾驶系统在紧急情况下的决策和执行，而环境感知数据有助于系统适应不同的交通情境。自动驾驶系统通过综合分析这些数据，可以实时检测潜在障碍物或其他危险情况，并改进系统的感知、决策和控制能力，从而提高交通安全性和系统性能。因此，伴随着自动驾驶技术的不断进步，相关行驶记录仪的标准和技术应当持续更新，以满足自动驾驶领域的需求，确保其在道路上的可靠性和安全性，以推动其成功应用。

4. 交通应急指挥设备与技术要求

警用指挥车（交通应急指挥车）是为了应对紧急交通事件和应急情况而配备的特种警车。这些车辆通常装备了各种先进的通信、监控和指挥设备，以便警务人员能够在交通事故、道路封锁和交通拥堵等情况下迅速采取行动、协调交通和维护道路安全。《警用指挥车（交通应急指挥）设备技术要求》（GA/T 1462-2018）是我国公安部发布的标准，主要针对警用指挥车的设备和技术要求进行规范。

GA/T 1462-2018包括了警车上各种应急指挥设备，例如通信设备、信息采集和传输设备、指挥调度系统等。该标准旨在确保警用指挥车在应急情况下能够高效、准确地开展指挥和协调工作，内容涵盖了车载通信设备、监控设备和电源系统等多个方面的技术要求，以确保车辆在紧急情况下能够发挥最佳作用。

但随着智能交通和信息技术的快速发展，涉及车联网、自动驾驶等新兴技术的警用指挥车设备需要更多的技术指导。本文建议，该标准的更新应包括以下方面：首先，明确要求警用指挥车配备车联网通信设备，以确保设备之间的互操作性，从而实现实时通信和数据共享；其次，标准内容应包括对自动驾驶辅助系统的规定，以提高应急响应速度和整体安全性；最后，标准更新还应考虑设备在环境友好性能方面的要求，如节能、减排、材料回收等，以满足现代社会对可持续性的不断增长的需求。这些更新将有助于警用指挥车适应新兴技术和社会需求，以维护道路安全和交通秩序。

三、结 语

公路交通管理的数据采集是交通管理参数测量的重要组成部分。常见的测量方法包括测速仪、交通信息采集系统、汽车行驶记录仪和警用指挥车。为确保数据采集准确性和全面性，相关监管机构和组织应加强技术研发和实践应用，推动交通参数测量方法的创新和升级；加强国际合作，借鉴其他国家经验，推进公路交通管理领域的标准化和规范化；通过持续努力和合作，提升数据支持水平，构建智慧交通和安全出行的现代化交通系统。