信息社会>> 交通

智能交通告别“绿灯不绿,红灯不红”

2009-06-0516:30来源:中国计算机用户

交通系统作为城市应急指挥的一部分,在城市应急联动管理平台上起到了不可忽视的作用。

IEEE协会(电气电子工程师协会)前任主席,IEEE智能交通系统会刊主编王飞跃教授对本刊记者表示交通行业在整个城市应急联动管理平台里的位置和作用极其重要。他说,交通是许多事故甚至灾难的发生场所,交通是许多事故和灾难实现的途径和手段,交通是脱离与到达事故和灾难现场的主要途径和手段。任何应急平台,特别是城市应急联动管理平台,没有交通行业的有效支持,都只能是空话。

高效协同

一般情况下,在各个城市的交通指挥中心都会设立紧急状态指挥室,建立大屏幕电视墙及图像控制设备,将现有的分布在各处的公安视频监控信号汇集起来,以便对城市主要交通干道、重要目标及车站等位置进行全天候监控。而在安全监控系统里要建立监控室,对社会应急联动指挥中心系统设备运行情况、指挥大厅运作状况、出警情况等进行监控。

车辆全球卫星定位系统,将利用无线通讯平台(GSM公用移动通讯网、集群通信网)、卫星定位技术(GPS)、计算机技术以及电子地图(GIS)技术,实现对各种移动目标(船舶、车辆等)进行状态监视、调度、防盗报警、信息查询等功能。

交通拥挤、道路阻塞和交通事故频繁发生正越来越严重地困扰着世界上的各大城市,一个城市的交通应急管理能力最能体现其交通管理的水平。在交通突发事件发生时,需要第一时间掌握事件态势和现场情况,启动应急预案,调度抢修抢险所需的人员、车辆和物资,在最短时间内完成突发事件的处置。同时,及时向公众发布事件信息,分流突发事件发生地外围的车辆和行人,将突发事件对交通产生的影响控制在最小范围内。

因此,城市交通应急管理需要从信息收集到发布,以及紧急调度和处理各方有效联动,任何一个环节出现问题,都有可能影响到最终的处理效率。

让信息发挥”软“作用

在城市应急联动管理上,美国等发达国家起步早,有很多值得借鉴的地方。王飞跃介绍了美国的应急体系架构,美国应急管理分布在联邦政府、州政府和县市几个层次。联邦应急管理署FEMA(Federal Emergency Management Agency)本来是一个独立的政府机构,”9·11“事件之后,连同其它40余家应急安全机构,并入新成立的国土安全部,或许这也算是美国在全国范围内的一次”应急联动管理“吧。

与美国国内城市应急联动管理密切相关的是FEMA的国家事故管理系统NIMS(National Incident Management System)和国家响应框架NRF(National Response Framework)。NIMS的主要作用是为各级政府和非政府机构、公私营组织和企业提供全国一致的应急范例,从而使大家能够在各种各样的事故和灾难中有机无缝地合作,共同预防、保护、响应、恢复等等;而NRF的功能是通过可扩展、自适应、柔性的协调结构来核定全国各层次应急机构和组织的角色、作用和责任,使它们联结成整体,进而起到指导全国上下如何应对形形色色的事故和灾难,例如从局部到全局的恐怖分子攻击或大规模的自然灾害等。

NIMS和NRF之间关系密切,其日常的运行和不断的改善由国家集成中心NIC(The National Integration Center)下设的应急管理系统集成部门IMSI(Incident Management Systems Integration Division)支持。必须指出的是,NIMS不是普通意义下的”硬“系统,而是”软“系统,因为它不能用来实施应急措施,这一功能是由事故指挥中心ICS(Incident Command System),除ICS之外还有多机构协调系统MACS(Multiagency Coordination System)和公共信息中心等等机构,其组织和运营都由NIMS标准化了,并可由私营企业或非政府组织完成。

其中,信息的及时有效控制与发布应是美国应急管理的一个亮点,特别是与智能交通设施的有机结合。国外多年的ITS实践表明,其信息发挥的”软“作用有时甚至超过其控制交通的”硬“作用。特别是在发生交通堵塞或事故灾难的情况下,”软“控制不仅能够有效地阻止交通进一步恶化、加快疏通速度,还起到了降低交通堵塞诱发疾病(如忧郁症和心脏病等)的程度。美国的国家应急警报系统(EAS),以及利用EAS建立的其它专门应急系统,如专为寻找丢失儿童设立的Amber Alert 系统等等,都在各种应急管理中发挥了重要的作用。去年初,美国交通安全署(TSA)还开通了博客和论坛,为自己收集信息和公众发表意见提供渠道。

IT技术改善”混合流“

由于开展的时间短,我国的智能交通在系统性、标准规划、科学管理、基础理论、深度应用等方面与发达国家仍有很大的差距。很多实际采用的智能交通硬件和软件系统基本上还是国外的产品,不过在最近几年已大有改观。

王飞跃介绍说,中国智能交通研发与国外的一大区别是由国内城市道路交通中机动车、自行车、行人的”混合“引起的。还有就是许多基础设施的设计没有充满考虑人和车辆的行为需求,比如一些城市中简单的”巨无霸“式的交叉路口设计,往往导致”绿灯不绿、红灯不红“的情况;有些高速通道的出入匝口过短,起不到过渡和缓冲的作用,很容易造成交通流”回溢“的现象,以致”上堵下塞“,不但高速通道快不起来,就连普通道路也给堵起来。还有行车的文化、行人的文化,公民的交通法规意识,等等,使得许多国外行之有效的智能交通方法,到了中国反而效果不彰,有时甚至起反作用。

因此,必须根据国内的具体情况形成有特色的智能交通理论,并开发相应的智能交通系统。近几年,北京等城市交通道路的”混合流“情况大有改善。

此外,交通可变信息牌(VMS)在京沪等城市的使用应当算是十分成功地ITS应用,不但起到了平衡交通负荷等”软控制“的作用,而且还有安抚驾驶员情绪减少诱发疾病机会等不可忽视的”副“作用。尽管在准确程度和响应时间方面还有很多可以改善的空间,但坚持下去,不断提高,必将发挥更加有效的作用。

智能交通中外有别

王飞跃认为,从本质而言,中国和国外的智能交通没有区别,都是利用新的信息、自动化和智能技术来提高传统和新型交通系统的安全、效率和舒适水平,并确保交通系统本身及相应的生态与社会环境之可持续发展。

但中外智能交通在研发和应用上的确有许多不同。首先是不同的发展阶段,国外在上世纪七十年代就开始将计算机系统和自动控制方法用于交通管理。王飞跃补充说,”我的导师,已故的Saridis教授和他在美国普渡大学的团队就是那个年代开始把分层递阶的智能控制方法用于城市道路的区域交通信号灯控制。“

二十世纪八十年代,国外IVHS(智能车与高速路系统)的概念兴起,九十年代,IVHS被ITS(智能交通系统)取代,直到今天。在这一过程中,美国国会两次拨巨款支持ITS的研发和应用,欧盟和日本也紧随其后,有时甚至超前,不但在发达国家,同时也在世界范围内推动了智能交通系统的发展和普及。

王飞跃说,中国的智能交通在九十年代中期起步,因为之前很少城市有此需求,但后来的发展很快,特别是进入新世纪之后,尤其是北京奥运之前。”记得1993年我第一次回国访问介绍智能交通时,几乎无人了解,而到了1995年第二次回国,情况就开始变化。1999年我曾利用北美竺可桢基金会的资助,组织了七位国外智能交通领域的知名学者到中国做ITS讲座,明显感到相应的研发和应用开始在中国热了起来。2003年IEEE国际智能交通系统年度大会第一次在中国上海举行,2008年第二次在北京举行,中间还有北京的世界智能交通系统大会,这些都是ITS领域里目前世界上水平最高最有代表性的会议。实际上,在八十年代,中国就有一些交通和科研部门开始了把自动化和优化技术用于交通的工作,比如北京交管局和中国科学院自动化研究所等单位,他们至今还是中国智能交通研发的主要力量之一。“

值得欣喜的是,目前我国的大中型城市的智能交通发展已经初具规模。比如北京市已经完善了交通民警警务装备,建设了交通应急指挥硬、软件系统。现在,每一个交警身上都配备了GPS定位装置,在总部的屏幕上可以实时显示他们的位置。这套装置对遇到突发事件时的人力优化配置有很大好处。一旦发生突发事件,在警力有限的情况下,指挥人员使用警力定位系统,迅速显示事件区域的警员、警车分布,以便指派最近的民警,在最短时间内到达现场进行处置。

同时,作为北京市应急指挥系统的一个重要组成部分,交通管理应急指挥系统与政府其他应急保障部门之间建立了协调联动机制。一旦发生各类交通突发事件需要有关部门直接参与的,交管局指挥调度中心会及时协调,以确保现场快速处置。有了一套智能交通应急指挥系统后,大大缩短了交通处理时间。以前处理一个交通事故现场,一般需要30分钟;而现在只需要15分钟,甚至3~5分钟之内就可以解决。

对于城市应急管理,王飞跃近年来一直提倡开展了很多研发工作。比如建立”119.gov.cn“类似的专用专业政府防灾应急网站,使之成为融论坛、博客、掘客、标签、即时、RSS、社交等社会媒体技术为一体的门户体系,将已有的相关政府和社会网络资源链接整合起来,并提供专用的导航和搜索等工具。尽管这些系统和工具可能不会一下子令人满意,但坚持下去,就会有好的社会效果。

从更远一点的考量,还可以利用实际与虚拟相结合的平行管理方法,比如平行应急管理系统PeMS(Parallel emergency Management System),有效地组织、协调、控制和管理防灾应急资源,培养专业和指挥人员的应急心理素质和管理水平,量化评估各类预案、提供优化在线实地运作的平台体系,使虚实、平战有效结合,达到不可预测者可以预测、不能管理时可以管理的效果,使实用性、经济性、安全性、可靠性、科学性等尽可能一致。

”中国的物流占GPD的20%之巨,而发达国家只占10%左右,却支持了一个比我们更大或相当的经济体,因此,我们在交通行业的发展空间还很大,智能交通一定能在其中发挥重要的作用。在应急管理方面也存在许多问题,必须尽快把科学管理融入应急工作,以人为本,根除运动式应急模式,减少浪费、提高实效,争取达到‘于无声处听惊雷’的应急境地。“最后,王飞跃总结道。

王飞跃简历

王飞跃教授,1990年获计算机与系统工程博士学位,之后在美国亚利桑那大学先后任助教授、副教授和教授。1998年作为中科院和国家计委”引入海外杰出人才“之一回国工作,现为中科院自动化所副所长、中科院复杂系统与智能科学重点实验室主任、研究员。主要研究领域为智能系统、社会计算和复杂系统的建模、分析和控制,是智能控制方面的国际知名学者,也是该领域的早期开拓者之一。现为《IEEE Intelligent Systems》和《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》主编,曾任《International Journal of Intelligent Control and Systems》主编,IEEE Intelligent Transportation Systems(IEEE智能交通系统分会)主席,旅美科协主席,北美竺可桢教育基金会会长。

2003年起先后当选IEEE,INCOSE(国际系统工程学会),IFAC(国际会计师联合会),ASME(美国机械工程协会)和AAAS(美国科学促进协会) Fellow(学会授予会员的一项荣誉称号,授予具有杰出的学术研究成就和突出的专业贡献,仅次于院士。)。2007年获国家自然科学奖二等奖和ACM(国际计算机学会) Distinguished Scientist(杰出科学家)称号。

相关文章

更多>> 论坛精华

更多>> 精彩博文

信息化趋势

产业圈动态

运营业要闻