全程監(jiān)控
為了全面采集到所需要的這些信息,目前很多省份都在規(guī)劃“全程監(jiān)控”,即除了在各收費站、隧道和特大橋等重要地點之外,道路沿途中還將按照1公里左右的規(guī)模設置一個監(jiān)控點,配備相應的采集前端設備,如氣象檢測器、車輛檢測器等,以達到全程監(jiān)控。“只有相應的采集前端完備,并且監(jiān)控的范圍覆蓋到全程而無盲區(qū),這樣才是真正意義上的高速公路信息自動采集。而如果公路沿線的氣象檢測器、視頻車輛檢測器等交通監(jiān)控設施布設零散,將會影響數(shù)據(jù)的有效性,例如某個路段正發(fā)生交通事故,而正好該處不在監(jiān)控范圍之內(nèi),那么在其他處所采集的信息則是無價值信息。”廣深高速的相關人士表示。\r\n目前,在高速公路三級監(jiān)控中(站級、市級、省級),一般省監(jiān)控中心重要監(jiān)控的地點為:高速公路與高速公路的互通立交處、特大橋、長隧道,特長隧道的出入口處,省界主線站出入口處,與大城市連接的互通或環(huán)線出入口處,以及交通量特別大的重點路段或事故多發(fā)路段等。而站級或片區(qū)級監(jiān)控則側(cè)重在各收費卡口的數(shù)據(jù)采集(主要是為了不影響收費,緩解堵車現(xiàn)象),以及在沿途中各重要地點設置相配套的采集前端(主要是及時發(fā)現(xiàn)重、特大事故或氣象情況造成的如大霧封路、擁堵現(xiàn)象)。\r\n采集前端待完善
在本次調(diào)查中多數(shù)受訪者表示,因目前在整個監(jiān)控系統(tǒng)中,攝像機為主管部門日常管理提供的作用最大,因此,它也成為當前高速監(jiān)控系統(tǒng)中最常用、且采用量最多的前端設備。例如在江浙地區(qū),一些重點路段都是按照1公里或2公里1臺攝像機來設計,河南省也已經(jīng)率先在省內(nèi)路網(wǎng)中完善全程監(jiān)控網(wǎng)絡的前端布建,也基本是以2公里1個點的規(guī)模來進行......\r\n此外,由于天氣情況和車輛通行速度對道路是否暢通以及交通事故發(fā)生率的影響最大,因此,在沿途中,車輛檢測器、能見度檢測器、氣象檢測器等相關采集前端也有一定的使用(見圖2-1)。\r\n值得一提的是,現(xiàn)階段從總體來看,除了少數(shù)像河南省這樣交通地理位置四通八達、運營效益好的省份,以及大部分短途的機場高速采用全程監(jiān)控,且采集前端部署得比較完善之外,在全國其他大部分省份的高速路網(wǎng)中,由于相關部門考慮到投資的問題(如果按每公里一個攝像機規(guī)模建設的話,一般200公里的路段將需要200個攝像機,軟、硬件一起投入,將是很大一筆資金),很多采集前端仍然顯得“七零八落”、沒有到位。廣西新長江高速公路有限責任公司的一位工程師透露,在其公司所轄的153公里路段中,半球和槍機一共只有30多臺,并且還主要是集中在5個收費站監(jiān)控。山西省高速公路管理局副局長周存信在全國監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)技術交流會上也指出,目前山西省高速公路沿線雖然也裝有視頻車輛檢測器、視頻攝像機、氣象檢測器等自動檢測裝置,但是還存在種類不齊、密度不夠、布置不合理、功能不完善等問題。\r\n不過時至2007年,隨著相關部門日漸體會到全程監(jiān)控所提供的豐富信息,為人們更暢通出行所帶來的便利,以及通行量增大而直接帶來的經(jīng)濟效益,使得很多省份開始醞釀全省路網(wǎng)的“全程監(jiān)控”計劃,例如福建省今年就提出要逐漸推進高速公路全程電子監(jiān)控、高速公路和國省道公路計重收費,以監(jiān)控超載與高速路上的違規(guī)行為......\r\n信息共享與系統(tǒng)整合
“信息采集系統(tǒng)提供了大量的數(shù)據(jù)信息,這些原始信息有些是直接可用的,有些是需要分析、提取后才可用,”山西高速公路管理局副局長周存信如是分析道,“現(xiàn)在很多高速公路監(jiān)控的信息處理系統(tǒng)基本上只是對原始數(shù)據(jù)進行基本的收集,缺乏數(shù)據(jù)整理、分類和信息分析功能。因此,當務之急是如何對現(xiàn)在的信息資源加以統(tǒng)計、分類,進而進行數(shù)據(jù)分析、提取和應用。”\r\n針對這些問題,一方面需要公路管理部門之間做好配合,以保證信息資源能做到流動、共享等。比如利用高速公路斷面車流量進行統(tǒng)計,為交通誘導和重點監(jiān)控提供數(shù)據(jù);對于視頻抓拍到的違規(guī)違法現(xiàn)象,交管部門繼而進行制止或處罰;或者路政管養(yǎng)部門可以利用監(jiān)控中心采集到天氣資訊,確定在哪個時間段方便對某個路段進行維護等。\r\n此外,將各個不同的系統(tǒng)集成和整合起來,也是資源“用”起來的重要渠道。三立視頻科技(深圳)公司的國內(nèi)市場部工程師張治國指出,高速公路是一個綜合性的項目,在視頻監(jiān)控、車牌識別、車輛檢測、信息發(fā)布等系統(tǒng)中,有些是作為后臺處理分析來應用的,如車牌識別、信息發(fā)布等。這些后臺系統(tǒng)必須依靠監(jiān)控系統(tǒng)采集來的視頻信號,其他系統(tǒng)才能進行下一步的分析處理,完成相應的車牌識別、車輛檢測、信息發(fā)布等功能。因此,這些系統(tǒng)需要有機結合起來。”\r\n要角——軟件的問題要正視
如何做到更好的整合?此次調(diào)查發(fā)現(xiàn),承擔高速監(jiān)控系統(tǒng)集成與整合任務的要角——軟件的問題也浮出水面(見圖3)。據(jù)多數(shù)受訪者表示,現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)比較突顯的一個問題就是軟件做得不夠好。對此,交通部公路科學研究所設計院設計室副主任盛剛分析道,雖然經(jīng)過十幾年軟件有了一定的發(fā)展,但是仍然存在很多功能沒能實現(xiàn)、軟件運行不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)處理不準確、滿足不了管理需求等問題。寧滬高速的吳昊也認為,軟件集成化是他們經(jīng)常跟軟件開發(fā)商提的要求。軟件跟著管理跑
其實,高速公路監(jiān)控軟件的需求近來出現(xiàn)了快速成長,但是它一路蹣跚走來,影響其跟不上高速部門需求變化的因素有多方面。而首當其沖的便是軟件開發(fā)商對用戶需求的理解度問題,特別是高速公路監(jiān)控軟件與每個路段公司日常管理是相緊密結合的,如何理解該領域管理的特點顯得尤為重要。\r\n滬杭涌高速的王列分析道,高速監(jiān)控管理對軟件的需求有非常獨特的一面,一是采集的信息種類繁多,另外是管理涉及到多個部門。例如發(fā)生兩車相撞的事件,首先是監(jiān)控部門通過視頻發(fā)現(xiàn)情況,再交由交警處理事故,之后,修理被撞壞的設施、清理路面、將車拖走等,又會由路政管理部門來完成??梢娫谡麄€過程中,從信息采集到事件處理,監(jiān)控、路政、交警都是相互結合的,因此,這時就需要監(jiān)控信息怎樣結合各部門處理交通事故......“但是對于這些流程,很多系統(tǒng)集成商或軟件開發(fā)商是很難去理解的,這也使得軟件沒有結合內(nèi)部管理的特殊性,而只是結合了硬件的管理,例如監(jiān)控、車流量等。”王列進一步指出。\r\n另外,雖然同為高速系統(tǒng),但各家管理體制及各個路段情況還是有所不同,因此,監(jiān)控系統(tǒng)的軟件還是要根據(jù)各個收費站的特點、交通量情況、氣象條件不同,做定制化的處理。但是,“現(xiàn)在高速監(jiān)控項目的招投標,往往是選擇低價中標,為了掙利潤,集成商或工程商只能在軟件上壓縮。可是軟件開發(fā)周期又長,開發(fā)商從研發(fā)到開通再到調(diào)試,工程款中給到軟件的錢都不夠維持這些費用,更不可能將定制化和穩(wěn)定性做得完善。”中咨泰克交通工程的總工程師朱岳分析道。\r\n更大的挑戰(zhàn)
對于軟件開發(fā)商來說,如何與用戶做到無縫的溝通也是一個不小挑戰(zhàn)。“現(xiàn)在用戶的需求變化非???,特別是現(xiàn)在新上的項目很多,管理人員也是才接觸,如果碰上不專業(yè)的人員來提出需求,這令軟件開發(fā)的難度更大。”一位交通軟件開發(fā)的受訪者感嘆道,軟件不同于硬件,沒有規(guī)范標準,往往一個功能性的東西,開發(fā)中卻是由成堆的細枝末節(jié)構成。因此,如果用戶不專業(yè)、無法明確地表達需求,而只是給出一個泛泛的提法的話,那么一旦開發(fā)商沒有完全理解,稀里糊涂地寫了,最終的結果可想而知。”\r\n而從目前的工程項目承建看,不同的分包商能否與用戶達到溝通,也為軟件的功能表現(xiàn)帶來了一些隱憂。滬杭涌的王列指出,“現(xiàn)在有很多公路的機電項目都是由一個大的集成商整包下來,然后將下面的硬件系統(tǒng)又承包給其他的工程商,那么到軟件這一塊,系統(tǒng)集成商一般是將上面的軟件平臺搭建好,具體的問題又交給另外的分包商去完成。”經(jīng)過這樣層層轉(zhuǎn)包,用戶的需求能否最終體現(xiàn)出來,還是一個問號。\r\n聆聽設計院的意見
如果碰上業(yè)主或用戶對系統(tǒng)的需求不明確時,一些明智的開發(fā)商一方面會從專業(yè)的角度去引導用戶,另外,多數(shù)受訪的集成商認為一個比較有效的方法就是跟設計院溝通。因為“在高速公路監(jiān)控項目中,設計院是與用戶溝通最密切、協(xié)助用戶提出需求、并在最終項目驗收中掌握話語權的角色。”億陽集團的一位機電設計工程師表示。(關于國內(nèi)高速公路機電設計市場的情況,請參照后文《從設計的角度看:高速公路監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要問題及發(fā)展趨勢》之介紹)\r\n“從設計的角度看,因每個時期交通量的不同,對監(jiān)控軟件的要求也有所不同,”國內(nèi)領先的設計公司中咨泰克交通工程的總工朱岳介紹道,“在初期交通量不大、需求不突出時,在設計中對軟件功能或性能的要求就沒有一步到位,但是此時實用性和擴展性是最重要的,因為要方便以后項目的分期實施和系統(tǒng)升級。”而到了現(xiàn)在,雖然很多路段整體交通量上去了,但是針對交通量大和交通量小的地方,也要區(qū)別對待,例如,量小的地方需要哪些功能,交通量大的地方又需要哪些功能,這些都要在寫軟件時考慮到。\r\n權限和職能的定義
在目前運營的高速公路中,除了國家通過貸款融資建設的項目外,其中還有很大部分是通過民間融資(BOT)、外商投資建成的項目,因此,這也構成了今天高速公路業(yè)主形態(tài)復雜、管理方式多樣的局面。而如今,面臨著省域大規(guī)模的聯(lián)網(wǎng),不同投資主體的路段之間的協(xié)調(diào)和權限問題、省監(jiān)控中心對下級監(jiān)控中心的控制或信息調(diào)用權等問題,一個個地擺到了人們面前。\r\n解決這些問題的主要方法,一是除了在管理體制上協(xié)調(diào)之外,另外就是在全省聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)設計中要考慮周全。以聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中重要的設備矩陣為例,中咨泰克交通工程的高工李太芳認為,它需要對不同用戶進行優(yōu)先權控制,即在兩個用戶同時控制攝像機時只能是優(yōu)先權最高的用戶先控制,在其不再操作并延時一段時間后,再由優(yōu)先權低的用戶控制。其中對于優(yōu)先權的設定,她認為,現(xiàn)在日常交通管理都由路段分中心負責,省中心是對全省進行協(xié)調(diào)管理,比較宏觀,一般不會對道路進行日常管理,也就不會對攝像機進行直接控制。所以僅在需要協(xié)調(diào)時才會去操作,因此,可以將最高的控制權放在省中心,以便其在需要時具有最高的控制權。平時仍是路段分中心直接管理、控制,這樣,兩者不會有太多的影響。\r\n此外,現(xiàn)在的省內(nèi)聯(lián)網(wǎng)都是各路段將圖像直接傳到省中心,需要協(xié)調(diào)時也是由省中心查看各路段的圖像再綜合確定控制方案,指導各路段分中心。“其實,如果兩條相接或相交路段的分中心之間能互相調(diào)用圖像,將會對日常管理更為有用。”李太芳進一步指出道,如果通過省中心來調(diào)用會導致系統(tǒng)比較復雜,因此,她建議兩條路之間相互協(xié)調(diào),因為兩條路本來通信系統(tǒng)就是通的,圖像的傳輸可直接利用此條件,而且僅需要傳輸圖像,不需要控制,這樣通過兩條路之間的互聯(lián),就可以實現(xiàn)初步協(xié)調(diào),對管理也是非常有用的。\r\n兼容和統(tǒng)一
雖然設備的兼容和標準統(tǒng)一是很多大系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)都會碰到的問題,但是高速公路省域監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)是一個龐大的網(wǎng)絡,涉及到成百家不同的路段公司,在這樣的系統(tǒng)中構建互通互聯(lián),設備兼容和標準統(tǒng)一的問題就顯得更加迫切。再加上近幾年,一些早期建設的項目已經(jīng)面臨著改造,新設備上去后,新老系統(tǒng)之間(包括模/數(shù)之間、不同品牌產(chǎn)品之間)的過渡和兼容問題,也是急需解決的。\r\n在這樣的形勢下,現(xiàn)在許多省監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)中心一方面開始要求下級分中心在構建監(jiān)控平臺時要對外留一個統(tǒng)一的接口,同時,要求相關部門還要采用統(tǒng)一的傳輸方式。中咨泰克的總工朱岳指出,例如分中心與中心間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議及數(shù)據(jù)格式,監(jiān)控系統(tǒng)外場設施的數(shù)據(jù)鏈路層、應用層等,這些傳輸都建議規(guī)定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議,互通互聯(lián)的同時,還減少應用軟件的開發(fā)量和系統(tǒng)的開銷。\r\n而在這方面,有些地區(qū)已經(jīng)在積極制定相關的標準,要求相關部門統(tǒng)一遵循。以福建省為例,高速公路系統(tǒng)已經(jīng)要求路網(wǎng)中所采用的技術、協(xié)議、接口等都要支持國際標準及工業(yè)標準,結合福建省的實際情況,并組織制定了《福建省高速公路交通工程總體規(guī)劃》,為保證監(jiān)控數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng),使不同軟件集成商的監(jiān)控軟件和監(jiān)控數(shù)據(jù)都能上傳至省監(jiān)控中心,另外還制定了相關設備的選用標準,例如《福建省高速公路監(jiān)控系統(tǒng)字符內(nèi)容疊加格式》等。\r\n還有部分省份為保證一些聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的重要設備,如矩陣和視頻編解碼設備等之間的互通,要求這些設備應盡量統(tǒng)一品牌、向統(tǒng)一設備廠家采購,以減少不同設備商之間大量的協(xié)調(diào)工作,有的甚至將此要求作為全省視頻聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)定,對已建路進行改造,對新建直接提出要求。\r\n應急指揮 方便主管部門決策
從社會面的影響出發(fā),人們比較關注的事情主要有:收費路口的擁堵、重/特大事故以及特殊天氣導致的道路不暢(如遇大霧天氣封路等)等問題。而一旦遇到這些問題時,主管部門是需要在第一時間了解,并在很短的時間內(nèi)做出決策的。基于這種情況,“就需要通過一個信息平臺,將意外信息在行業(yè)內(nèi)發(fā)布,或者將實時的情況傳到相關部門。”上海電器科學研究所(集團)有限公司智能交通事業(yè)部的工程師趙懷柏指出,近幾年,上海正在積極探索建立這樣的一個信息平臺,如今遇到有事故發(fā)生都會逐級上報,并且相鄰路段的信息也可以互通、主管部門可在遠端了解現(xiàn)場狀態(tài)......這些都為主管部門的應急指揮打下了基礎。\r\n其實,像這樣的應急指揮系統(tǒng)全國已經(jīng)有很多省份在開展。其中,早在2000年江蘇省就開始在全國先行對全省公路路網(wǎng)實施調(diào)度管理,2004年開始著手建立省域公路路網(wǎng)指揮調(diào)度系統(tǒng)。到如今,這套系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了在特定路網(wǎng)運行狀態(tài)(如特殊天氣、施工安排、重大活動等)下的調(diào)度指揮,并且根據(jù)預案自動生成和發(fā)布有關調(diào)度指揮的業(yè)務指令,全面掌握全省公路路網(wǎng)上發(fā)生的重大交通事件,進行統(tǒng)一調(diào)度指揮。\r\n信息平臺 服務公路運營
在為主管部門提供決策資訊的同時,通過建立這樣的綜合服務平臺,相關單位也可通過授權查詢路網(wǎng)內(nèi)任一路段的實時斷面交通流量,或者有關圖像。并且系統(tǒng)可自動生成有關路網(wǎng)運行的相關業(yè)務報表,從而實現(xiàn)路網(wǎng)運行信息查詢。“這樣一來,當相鄰的某個路段出現(xiàn)什么意外情況,例如封路了或者嚴重堵車等,我們就可提前通告將要走這條路的司機改道而行,緩解堵車壓力。”京珠高速監(jiān)控中心的一位負責人如是道。\r\n基于這樣的一個信息服務平臺,使得管理部門過去常常面臨的監(jiān)控點分散、系統(tǒng)龐雜、設備維護量大,等一系列管理問題也迎刃而解。億陽信通東北分公司的張長城表示,2007年他們在遼寧省將要實施的一個項目中,信息發(fā)布系統(tǒng)可對全省聯(lián)網(wǎng)的故障進行管理,例如對設備狀態(tài)運行狀態(tài)的檢測,像是前端攝像頭的工作情況,或者哪里出現(xiàn)傳輸故障等,都能及時在平臺反映出來。\r\n信息發(fā)布 方便百姓出行
“發(fā)生事故時,幫助公路部門進行信息采集和分析,從管理的角度看,行業(yè)內(nèi)部的服務是必須的,但是只服務內(nèi)部顯然不夠,因為高速公路與百姓的出行緊密相關,需要通過信息發(fā)布來提高高速部門對社會人性化的服務水平。”上海電科所的趙懷柏介紹道,“例如在途中設置情報板、或者在休息服務區(qū)設立大屏幕,發(fā)布下一段路的天氣信息、堵塞狀態(tài)信息,讓通行司機隨時掌握路段情況,以做好自己的行車安排等;甚至通過廣播電臺、互聯(lián)網(wǎng)、特服電話等方式,及時向社會發(fā)布路網(wǎng)運行狀態(tài)的評價信息、出行信息、誘導信息等,讓交通運輸?shù)炔块T做好運輸計劃......”\r\n“現(xiàn)在經(jīng)常有司機打電話向高速部門詢問這些情況,可見信息發(fā)布的需求已經(jīng)很明確了,”趙懷柏進一步介紹道,上海現(xiàn)正在規(guī)劃這一塊,像是在中心區(qū)極易產(chǎn)生擁堵的高架橋上,信息發(fā)布系統(tǒng)已經(jīng)可以對交通狀態(tài)進行自動識別,判斷是否有擁堵等;另外,在高架橋上還布置了很多路段性的情報板,將整個路網(wǎng)都搬到情報板上去了,顯示哪里擁堵、哪里通行......“并且,將這些市內(nèi)的信息與高速公路信息相連起來,這樣一來,司機在上高速之前就了解到高速公路的情況,方便讓他們選擇通暢的路段通行。”\r\n