基于城市更新背景的智慧交通设计研究

吴岩，陈阳，罗涛

（中国建筑第五工程局有限公司）

1 工程背景

1.1 项目概况

项目规划为城市主干道，全长约4.85km（见图1），作为河西地区东西向重要的城市轴线，是区域的主要门户大道和形象大道，是支撑城市格局发展、承载东西交通、展现城市形象的复合通道，现状道路已不能满足城市交通需求和定位目标。

图1 道路总体平面主要交通节点图

本次城市更新，道路升级，强调“快行慢街”概念，实现车行、骑行、步行的“三线贯通”，综合城市用地结构、沿线风貌界面、重要廊道节点等因素，构建智慧交响曲，形成智慧道路示范。

1.2 智慧交通建设目标

道路智慧化系统是对各智慧道路设施子系统的集成、控制和协调管理，将各自独立的应用系统有机整合起来，实现交通信息的互联互通，并对交通信息进行综合处理和利用。

坚持把推进城市治理体系和治理能力现代化作为智慧交通工作的总目标[1]，全面提升综合交通、运营监管、智慧出行等能力，为公众提供更加安全、便捷、舒适的出行体验。

2 既有道路交通情况调查

前端感知系统覆盖面低，智能化程度不足，交通应急事件处置能力有待进一步提升。道路沿线正进行地铁建设，部分路口智能交通设备已被拆除或损坏，信号灯控、电子警察、视频监控，均不能满足现有业务需求。

公众出行高品质多样化需求有待满足。目前，市交警支队发布的信息主要通过视频巡检的方式获得，存在信息采集手段薄弱、信息的及时性和质量不高、发布内容形式单一、产生效果有限等问题。

交通设备设施运维工作规范化管理需要提升。本区域组织关系复杂，应用系统数量较多，运维压力较大，迫切需要加强运维工作的规范化管理和运维服务商的管理。

3 智慧交通整体架构

本项目智慧交通建设基于现状道路交通条件，面向未来万物智联的发展趋势而设计，在现状的基础上，智慧交通设计总体为“1+1+N”的体系架构（见图2），即1个综合管控平台，1个智能交通指挥中心，N个子系统。

图2 智慧交通整体架构

N个业务系统，涵盖智慧交通的基础功能和亮点功能。通过完善基础功能，如交通智能信号控制系统、高清电子警察系统、智能行人安全过街提示系统等，使交通秩序得到显著改善，市民出行交通安全性提高；并通过多元数据融合的交通体系，为交警部门进行交通管理、优化决策、信息互动等方案提供强大数据支撑。增设部分亮点功能，如：可视化特勤保障视频接力系统、公交+地铁微循环秩序保障系统、行人闯红灯抓拍警示系统、智能网联系统、智慧路灯；通过亮点功能设置，特勤任务指挥调度能力将得到有力保障，行人交通违法得到有效警示，车路协同更加畅联。

4 智慧交通具体设计

4.1 智能交通信号控制系统

智能交通信号控制系统是服务城市智能交通的基础应用。从逻辑架构上划分为四层——基础数据采集层、数据接入及存储层、数据应用层、用户层；采用的智能交通信号控制能与长沙市交警支队现有信控平台无缝对接。

本系统为自适应协调控制系统，采用自适应协调方式控制路口，根据车辆检测器采集信息，对交通参数进行调整。产品可实现对已建设路口信号机的资源复用，实现干线协调、区域协调控制，并能确保与长沙现有的智能网联城市智能信号控制开放体系兼容。

4.2 高清电子警察系统

电子警察系统属智慧交通基础功能，由前端与后台两部分构成（见图3），通过前端摄像头拍摄，后台数据分析，自动抓拍路口交通违法行为，高清电子警察系统能对机动车交通违法实现远程控制、行为识别、证据固定、图片合成、视频图像回传与记录等功能。系统能实现自动抓拍和照片筛选，并将违法行为自动集成，减少后台人工筛选工作量；同时系统还兼具卡口功能等[2]，能够实时记录通行车辆信息。

图3 电子警察总体架构

4.3 行人安全过街系统

行人安全过街系统集合了检测触发、载波语音自动诱导等多种技术，利用人工智能、机器视觉技术自动识别行人、非机动车过路行为，检测甄别过往车辆的车速对行人的威胁，自动双向预警，在提醒驾驶员降速避让行人的同时，同步提醒行人注意观察驶来的车辆，从而有效避免交通事故，保护行人安全过街，提高行人通行安全及交通流效率。

4.4 可视化特勤保障视频接力系统

系统可保障特勤车辆全线绿波信号控制，特勤优先的检测器可设置特勤放行的时间，特勤检测到车辆到达则根据其特勤级别执行对应的过渡时段，过渡完成后则执行对应的放行策略，实现路段特勤保障可视化自动跟踪。

4.5 公交+地铁微循环秩序保障系统

设置“临时停靠”区域，同时避免网约车、出租车、私家车长时间占用临停区域等客，实现即停即走管制措施与声、光“涉嫌交通违法警示”驱离，静态+动态双管齐下，保障项目打造的地铁+公交“交通微循环”创新性变革落到实处。

4.6 行人闯红灯抓拍系统

行人闯红灯抓拍系统为治理行人闯红灯提供了一个切实有效的非现场治理手段，可通过智能视频分析技术，视频采集及人脸识别，对行人闯红灯自动监视和报警，结合语音提示、特写警示等方式，提醒过街市民的不规范行为，构建一个和谐高效的交通出行环境[3]。

4.7 智能网联系统

智慧公交综合管理系统可分为三大场景，公交车辆、站台、场站；系统架构可分为前端系统和中心系统两部分。通过前端设备采集相关数据信息，利用通信网络把车辆实时运行数据、视频录像以及固定点位的数据发送至中心平台，平台系统对前端数据进行整合、分析、处理和存储，实现对车辆和人员的调度、监控、生成各种类型的数据报表。

此次智能网联系统设计包含几个亮点应用，例如：公交车红绿灯、倒计时提醒，智能网联社会车辆也可以像公交车一样接收灯台、交通管理系统中的事故、拥堵信息提醒等；同时，也为保障智能网联产业落地，比如，中联重科研发的无人环卫车、无人重卡等场景落地提前布局。

4.8 智慧路灯系统

通过智慧路灯系统，设置多杆合一，解决杆件林立问题，并通过集成管线、供电、网络等，使原本拥挤的老旧道路整体更加美观、简洁，节约杆件基础开挖工作；杆件同时可以进行紧急报警、信息发布、音乐交响等惠民工程集成，加快智慧城市发展步伐。

5 结语

①城市更新项目更加强调集约、高效、安全、便捷、科技，针对市政项目提质改造特色，深化智慧交通基础功能，合理选择亮点功能，复用既有资源，择优进行建设，实现缓堵保畅精细化、交通秩序规范化、出行服务便民化、交通管理可视化。

②市政道路智慧交通设计应重点考虑出行辅助、智能监控、设施整合、交互便利、环境智理，打造高效、安全、便捷示范道路，并结合近远期规划，做好前端与后台的建设。

③通过设置智慧交通系统，可有效提高前端感知系统的智能化程度，提高视频自我解析能力，满足公众出行高品质多样化需求，提升交通应急事件处置能力，提升交通设备设施运维工作规范化管理。