卢东林：从“两化”到交通大脑 ——宣城智慧交通管理的探索之路
11月23日，由中国智能交通协会城市交通专委会、国家智能交通产业技术创新战略联盟等单位主办，城市交通管理集成与优化技术公安部重点实验室、安徽科力信息产业有限责任公司支持的2017’第十二届中国智能交通年会城市智能交通发展论坛在江苏省常熟市召开。
会上，安徽省宣城市公安局副局长兼交警支队支队长卢东林就从宣城市城市道路交通现状及成效、宣城“两化”工作成果、宣城城市交通大脑的探索等三个方面以“从“两化”到交通大脑——宣城智慧交通管理的探索之路”为主题进行了详细解析。
2016年，根据公安部交管局开展城市道路交通信号灯配时智能化和标志标线标准化工作（简称“两化”工作）的统一部署，宣城市公安局交通警察支队联合城市交通管理集成与优化技术公安部重点实验室、中山大学智能交通研究中心合作，在推进“两化”排查整改工作的基础上，共同探索宣城交通大脑建设，全面提升城市道路交通管理水平。
以下为卢东林演讲实录，未经本人核实。
各位专家、各位领导，各位同行：
大家好！
我报告的主题是：从“两化”到交通大脑——宣城智慧交通管理的探索之路。我将从宣城市城市道路交通现状及成效、宣城“两化”工作成果、宣城城市交通大脑的探索等三个方面向各位作简要报告。
首先，请允许我简要介绍一下宣城市的基本市情。
宣城市位于安徽省东南部，是著名的文房四宝之城，它地处苏浙皖三省交汇区域，距南京禄口机场仅一小时车程。宣城历史悠久，文化底蕴深厚，人口不多、名人多，它是前两任党的总书记的故里，著名的红顶商人胡雪岩、新文化运动的旗手胡适、我们党和军队的创始人之一王稼祥、清朝著名数学家梅文鼎等都出于此。其中诗人李白在宣城留下的诗歌就有42首，最著名的当属《赠汪伦》和《独坐敬亭山》。 “天下四绝”之一的太极洞、“江南诗山”敬亭山、南漪湖、青龙湾、中国最大的扬子鳄自然保护区、中国画家村“查济”、踏歌送李白的桃花潭等都是自然风光优美的旅游度假胜地。
一、宣城市城市道路交通现状及成效
目前，宣城城市建成区面积52平方公里，常住人口26.1万，市区道路总长191.3公里。主干路、次干路、支路的级配比为1:1.09:0.16，这与我国《城市道路设计规范》要求的中小城市路网级配比形成反差，这使得我市城市交通微循环难以形成。同时，我市城市路网密度远低于全省平均路网水平，且受地形限制自发形成的瓶颈路、不规则路、T型路口约占65%，城市道路基础设施欠账较多。近年来，随着城镇化加速发展，我市中小型机动车保有量年均增速超过20%，中心城区已经饱和的交通流量与不断增长的机动车保有量之间的矛盾日益加剧，城市道路交通管理工作任务十分繁重。
针对城市道路交通管理难题，我们自2015年起全面启动智能交通建设，重点加强了市区多功能高清卡口式电子警察建设。目前，我市市区信号控制路口的卡口电警覆盖率已接近80%，可精准获知每一辆车通过路口的准确时间。同时，我们投入400余万元建设了30平米1.2mm小间距LED屏，其面积及参数规格在全省乃至全国交警系统均处领先，会同国内数家业内顶尖科技企业共同开发了高分可视化指挥系统。该系统以高分ARCGIS地理信息为基础，信息图层叠加达到11级，实现了对道路通行状况、交通流量、警力分布、设备运行状况等各类交管数据“一图式”全景呈现，这些都为我们交通智能化、智慧化管理奠定了坚实基础。
2016年，公安部交管局部署开展城市道路交通信号灯配时智能化和标志标线标准化工作（简称“两化”工作），这为我们解决城市交通和环境问题提供了千载难逢的机遇。为此，我们以宣城市被确定为安徽省“两化工作”试点市为契机，主动与城市交通管理集成与优化技术公安部重点实验室、中山大学智能交通研究中心合作，在推进“两化”排查整改工作的基础上，共同探索宣城交通大脑建设，全面提升城市道路交通管理水平。根据近期大数据分析，我市城市核心区主干道高峰时段平均车速约为23.2公里/小时，远高于城市拥堵平均行程速度15公里/小时，在城市道路增长、道路基础设施投入远远滞后于机动车保有量增长的背景下，我市从未出现长时间、大范围的交通拥堵。
在创建全国文明城市中央文明委实地测评中，我市的城市交通秩序已经连续三年获得高分，并成功创成第五届全国文明城市。在安徽省道路交通管理绩效考核中，宣城市连续四年以唯一的满分获得全省第一。宣城智能交通成果先后在第八届中国（广州）国际道路交通安全产品博览会、2016中国（合肥）智能交通国际研讨会、中国（重庆）智能交通年会及第十二届中国——欧盟投资贸易科技合作洽谈会上被宣传展示并作典型经验介绍，国内外专家同行纷纷来我市参观考察。今年8月16日至17日，安徽省城市道路交通管理工作现场会在宣城召开，全面助推全省城市道路交通管理优化升级。11月18日，OpenITS联盟研究案例研讨会在宣召开，对宣城IDPS城市交通大脑建设案例进行了深入探讨。
二、宣城市“两化”排查整改工作成果
信号灯控制和标志标线是与城市交通管理和百姓日常出行最为密切的交通基础设施，提升其智能化和标准化水平是提升城市疏堵保畅能力最直接的手段。对此，我们充分运用电子化、信息化、智能化手段，宣城“两化”工作取得了丰硕成果。
（一）在交通设施信息方面：
我们以市区三环以内约150公里干线路网为重点，通过“多功能道路交通信息采集与测量车”拍摄含有地理坐标信息的道路及交通设施照片，并将这些包含原始数据信息的照片与高分ARCGIS地理信息系统结合起来，形成交通设施高精度全量数据库。在此基础上，研发了“宣城市交通设施管理系统”，将道路线型、路口结构、灯具、标志标线以及信号灯配时等交通元素全部纳入系统进行信息化管理。目前该系统已积累了近15GB图片资料数据、近5TB视频和准视频数据、约15万条各类定位和属性数据。这些庞大的基础数据为我们开展“两化”工作提供了强大支撑。
（二）在标志标线标准化方面：
我们严格按照国标要求，对需要整改的信号灯及交通标志标线统一进行标准化图纸设计，制定系统化整改方案。先后对84条道路进行了标准化改造，共整改标牌3285个、标线4万余平米。特别值得一提的是，在严格规范整改标志标线的同时，我们还主动作为，在指路标志远距离、大方向、连续性指引等方面进行了精准设计。目前，我们已经重点针对进出城道路、城市主干道及标志性地物等三类道路信息制作了488块连续性指路标志。驾驶人根据连续性指路标志提供的交通信息，即可寻找到连贯的行驶路线，有效提高了指路标志对交通流的引导效率。
（三）在信号灯配时智能化方面：
我们按照数据“分析+应用”的思路，准确掌握路口各相位的流量流向，制定了信号灯智能化技术整改方案，实现不同路口、不同时段信号灯智能化配时，大大提高了道路通行能力和通行效率。目前，我们针对城市道路可能出现的四类问题，分别制定了相应的信控优化措施。一是针对路口通行效率不高的问题，实现了市区52个路口信号灯智能控制（自适应控制）；二是针对干线道路通行不畅的问题，完成了10条重要干道双向绿波协调控制应用；三是针对高峰时段城区拥堵的问题，设置了“外截内疏”的节流方案，在进城方向实施单向红波，延缓车流进城速率，在出城方向实施单向绿波，加快车流疏散速度，有效缓解了市区拥堵的现象。四是针对突发性交通拥堵问题，在城区主要路口配备了无线遥控器进行人工干预。据统计，自信号配时智能化工作开展以来，我市城市核心区道路实际通行能力提高了近20%，最大排队长度缩短了15%。
三、宣城城市交通大脑的探索
基于我市开展“两化”工作奠定的坚实基础，我们持续加强与中山大学智能交通研究中心的合作，全面启动了城市交通大脑试点工作。目前，宣城交通大脑已成功接入交通设施管理系统中的标志标线等静态数据，以及市区69套高清卡口电警、43套卡口、95路视频监控、86套信号控制等动态数据。通过交通大脑计算，实现了路网承载力计算、车辆轨迹重构与出行特征研判、错峰出行精准诱导、假套牌车辆跟踪布控、卡口数据自适应信号控制等多项功能。
（一） 精准计算路网、路口承载力。
在宏观层面上，我们通过GIS-T（具体解释？）路网计算平台的分析，计算出我市中心城区路网顺畅状态承载力约为10864辆∕日，而工作日高峰期在网车辆数峰值约为9000多辆，城区交通运行基本保持畅通和秩序良好。在微观层面上，GIS-T路网可计算车道级的通行能力，并自动分析上下游路口通行能力的匹配情况、机动车与非机动车的冲突情况。据测算，我市目前输入能力大于输出能力的路段共有31处，具有潜在的拥堵风险，需要提前做好交通组织优化。例如在我市水阳江大道泥河路口，我们通过修建导流岛并采取行人二次过街的方式，实现机非分离，使得机动车和行人都能获得最大的绿灯时间，有效减少了城市拥堵，保障了通行安全。
（二）实现车辆轨迹重构与出行特征研判。
通过对卡口、视频数据进行智能分析，交通大脑可以重现车辆每天的出行轨迹（即从上一个停车位，途径哪些路口，到达下一个停车位）。根据个体车辆的高频使用路径，大脑可以推断其居住地、工作地、休闲购物出行等生活轨迹，建立车辆出行档案。对于每一个路段，也可以刻画出车流的来源去向图，逐一掌握高峰期通过这条道路的车辆，从而建立道路运行档案，为提前研判道路交通情况提供依据。
（三）错峰出行精准诱导。
根据每条路的道路档案及车辆出行档案，我们可以实现高峰时段的个性化交通诱导。在拥堵路段的高峰时期，我们可以准确判断出经常出现的车辆及偶尔路过的车辆，通过短信提醒等多种方式，引导车主错峰出行、避免拥堵。
（四）假套牌车辆跟踪布控。
通过交通大脑车辆轨迹重构，我们可为现有缉查布控功能应用提供强大支撑。例如，在输入布控车辆后，交通大脑即可自动计算出该车最近一个月内的高频出行路段与出行时间，我们可以提前在高频路段部署警力，实现精准打击，有效提高抓捕效率。例如，这是我们今年4月份成功抓捕的假套牌车辆“京A89998”。
（五）卡口数据自适应信号控制。
交通大脑还可对信号灯配时效果进行自动评估，准确发现哪些信号灯相位空放、哪些相位绿灯时间不足、哪些路口流量已饱和并有溢出风险，从而制定更加科学和精准的自适应控制方案。在不需要新建外场设备的情况下，复用电警资源，依靠交通大脑的后台计算，可实现“没有车辆在路口空等、没有绿灯时间浪费”的实战效果。
当然，我们在城市交通大脑试点工作方面仍处探索阶段，我们希望进一步拓展应用空间，加快科技成果向实战应用转化，在交通出行规划、交通诱导、交通信息发布、打击交通违法行为等方面，为城市道路交通管理提供更加精准、便捷的服务，努力为群众出行创造更加安全畅通、和谐有序的道路交通环境。
最后，感谢大会为我提供了这次与大家一起交流学习的机会，不到之处，请多包涵。同时诚挚邀请在座的专家、学者和同仁，到美丽的安徽宣城考察指导，谢谢各位！