公安部交科所趙永進(jìn)：關(guān)于交通信號統(tǒng)一管控平臺的思考

近日，在第六屆（2022）中國交通信號控制發(fā)展年會上，公安部交通管理科學(xué)研究所趙永進(jìn)研究員應(yīng)邀作了《關(guān)于交通信號統(tǒng)一管控平臺的思考》的報告，闡述了關(guān)于統(tǒng)一管控平臺的建設(shè)背景、定位、主要功能、評價及一些技術(shù)問題等方面的認(rèn)識與思考。
趙永進(jìn)研究員認(rèn)為，日益增長的大范圍智能化交通信號控制的業(yè)務(wù)需求催生了交通信號統(tǒng)一管控平臺，而統(tǒng)一管控平臺仍屬于交通信號控制系統(tǒng)范疇內(nèi)。其建設(shè)與評價應(yīng)符合交通信號控制領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，各地可在此基礎(chǔ)上依據(jù)自身需求進(jìn)行擴(kuò)展。

2022-10-21 13:09:55彭佳媛

建設(shè)背景

2020年對全國公安交通管理部門開展的科技信息化調(diào)研結(jié)果表明：地級以上城市中，在用信號機(jī)品牌只有1種的城市占比25%，有2種信號機(jī)的占19%，有3種信號機(jī)的占27%，有4種信號機(jī)的占10%，而有5種及5種以上的占19%。可以看到，同一城市采用信號機(jī)品牌較雜，有3種信號機(jī)品牌在用的城市最多，而2種及2種以上信號機(jī)品牌在用的城市占比達(dá)到了3/4；另外，267個城市建有交通信號控制系統(tǒng)，其中49個城市采用單一系統(tǒng)，218個城市建有多個品牌系統(tǒng)，難以實(shí)現(xiàn)交通信號的統(tǒng)一控制和管理。

這是因?yàn)橐粋€城市的信號機(jī)及信號控制系統(tǒng)基本上都是經(jīng)過了多期的規(guī)劃建設(shè)，有的時間跨度還相當(dāng)長，而且各次招標(biāo)中往往建設(shè)方都不盡相同，還有城鎮(zhèn)化機(jī)動化的快速發(fā)展以及伴隨的業(yè)務(wù)需求變化發(fā)展等原因，造成這種一城多系統(tǒng)/多類信號機(jī)并存的情況越來越普遍。

受限于各個廠商的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)符合性及技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的差異，各廠商間的系統(tǒng)不兼容，甚至同一廠商的系統(tǒng)和設(shè)備其新舊版本之間也存在兼容性問題，最突出的兼容性問題就是相互之間無法互聯(lián)互控，系統(tǒng)基本上只能在指揮中心獨(dú)立存在，形成了通常所說的“孤島式”、“煙囪式”的應(yīng)用。這顯然增加了交管部門在特勤警務(wù)執(zhí)行、跨區(qū)域協(xié)調(diào)、信號配時管理、設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)維、與外部系統(tǒng)的信息交互等信控業(yè)務(wù)上的困難與不便。例如，缺乏統(tǒng)一的信息交互接入點(diǎn)，就難以接入互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)等新場景與新技術(shù)的應(yīng)用。

這些日益增長的大范圍、智能化交通控制的業(yè)務(wù)需求催生了交通信號統(tǒng)一管控平臺，由此實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有多系統(tǒng)/多類信號機(jī)在同一平臺下的管理與控制。

早期交通指揮集成系統(tǒng)建設(shè)時，便已有多信號控制系統(tǒng)接入的需求，主要實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)下的特勤警衛(wèi)信號預(yù)案執(zhí)行功能。但當(dāng)時還比較缺乏協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，影響了規(guī)?；膽?yīng)用；另外此時更偏重于信控信息的展示與分享，管控的程度還比較低。為解決這些問題，期間也逐步開始了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定工作。

這里列出的是一些交通信號控制領(lǐng)域主要的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：第一個是GA47—2002《道路交通信號控制機(jī)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最新的版本是國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB25280—2016；第二個是《交通信號控制系統(tǒng)術(shù)語》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA/T509—2004，最新版是2015年頒布的推薦國標(biāo)GB/T31418—2015；第三個是GA/T527.X，交通信號控制方式系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；第四個是GB/T20999—2007是關(guān)于信號機(jī)與上位機(jī)間的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，最新版本是GB/T20999—2017；第五個是GA/T1049.2—2013《公安交通集成指揮平臺通信協(xié)議第2 部分：交通信號控制系統(tǒng)》；最后一個是國家推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T39900—2021《道路交通信號控制系統(tǒng)通用技術(shù)要求》。這些標(biāo)準(zhǔn)后面還會談到。

隨著ICT技術(shù)發(fā)展、視頻檢測和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的規(guī)?；瘧?yīng)用、大范圍智能化的信號控制業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，多地開始了交通信號統(tǒng)一管控平臺的建設(shè)。2016年交通大腦等大數(shù)據(jù)應(yīng)用開始聚焦于交通信號優(yōu)化；2018年底深圳交管局提出“上馬統(tǒng)一的交通信號平臺”。

到2020年公安部交通管理局頒布了《公安交通管理科技發(fā)展規(guī)劃（2021-2023年）》及《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市道路交通信號控制應(yīng)用工作的指導(dǎo)意見》，鼓勵各地將不同品牌交通信號控制系統(tǒng)接入到城市交通信號統(tǒng)一管理平臺，推進(jìn)城市各區(qū)域信號控制系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和跨區(qū)域統(tǒng)籌優(yōu)化。

從此，統(tǒng)一管控平臺成為公安交管智能管控建設(shè)的熱點(diǎn)之一。目前已有一批城市建成或正在建設(shè)交通信號統(tǒng)一管控平臺。

平臺主要按照接入模式分為C2F和C2C兩種類型，C2F是統(tǒng)一管控平臺直接連接路口信號控制機(jī)，中間不經(jīng)過其它軟件系統(tǒng)，而C2C則是統(tǒng)一管控平臺直接連接的是傳統(tǒng)交通信號控制系統(tǒng)。這些大家都很清楚，這里不再贅述。

以下就四個問題來展開探討：首先，統(tǒng)一管控平臺的定位問題，它與傳統(tǒng)交通信號控制系統(tǒng)的關(guān)系是什么；第二，平臺的基本功能有哪些；第三，在平臺建設(shè)中存在的一些技術(shù)問題，有什么解決的思路；最后，談?wù)勂脚_評價的問題。

統(tǒng)一管控平臺的定位

統(tǒng)一管控平臺不應(yīng)作為新一類的系統(tǒng)，平臺仍屬于交通信號控制系統(tǒng)的范疇，是對傳統(tǒng)交通信號控制系統(tǒng)的發(fā)展。下面從接入模式及功能等方面分析一下。

1、接入模式方面

右側(cè)C2F模式下，統(tǒng)一管控平臺需要實(shí)現(xiàn)交通信號系統(tǒng)中心軟件的所有功能，顯然它就是交通信號控制系統(tǒng)。

左側(cè)C2C模式下，平臺連接交通信號控制系統(tǒng)軟件，再通過交通信號控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號控制。在這種形式下，可以認(rèn)為管控平臺是對交通信號控制系統(tǒng)中心控制級的擴(kuò)展。參見下面的系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖（取自國標(biāo)GB/T39900《道路交通信號控制系統(tǒng)通用技術(shù)要求》），對于多信號控制系統(tǒng)的接入，可以看作統(tǒng)一管控平臺將各系統(tǒng)中心級之上再加入一個控制級。傳統(tǒng)交通信號控制系統(tǒng)有時也被稱作區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)，它往往只針對一個片區(qū)。這里統(tǒng)一管控平臺就將區(qū)域級的信號控制擴(kuò)展到城市全域，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的信號控制與協(xié)調(diào)以及控制策略方面的宏觀調(diào)節(jié)。

2、功能方面

從平臺功能方面來說，統(tǒng)一管控平臺的功能和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T39900《道路交通信號控制系統(tǒng)通用技術(shù)要求》中的交通信號控制系統(tǒng)功能配置表基本相對應(yīng)，比如運(yùn)行監(jiān)控、參數(shù)配置、評估優(yōu)化等等，統(tǒng)一管控平臺只是特別指明實(shí)現(xiàn)了多類信號機(jī)或信號控制系統(tǒng)的接入，但完成的仍然是交通信號控制的功能。

綜上，統(tǒng)一管控平臺仍屬于交通信號控制系統(tǒng)范疇內(nèi)，因此在公安交管信息化科技應(yīng)用領(lǐng)域，統(tǒng)一管控平臺可以視作交通信號控制系統(tǒng)，定位于基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)。

一方面，平臺對接信號控制系統(tǒng)/信號機(jī)，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)以及不同廠商設(shè)備間的聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控，對最終用戶屏蔽了系統(tǒng)/設(shè)備間的差異，實(shí)現(xiàn)了交通信號控制系統(tǒng)中心軟件功能；另一方面，平臺作為外部信息交互的唯一接入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與集成指揮平臺、互聯(lián)網(wǎng)/車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等外部系統(tǒng)間的信息互聯(lián)。

統(tǒng)一管控平臺主要功能