公安交管工作中信息技术的应用调研

中文摘要
改革开放已经进入到第三十四个年头，我国的经济社会高速发展，国家经济实力已经超越日本，成为世界第二。城市人口快速的增加，带动了各城市地区的经济发展，但同时，人口的逐年的增加也给城市带来了更多的压力和社会问题，其中交通问题成为当今社会城市化在优化、优质、快速发展中必须要解决的问题之一。城市人口的增加带动了经济的发展，普遍的提高了人们的日常生活水平，车辆的增长速度严重超过来交通道路的建设速度，造成交通系统超负荷的运转，特别是上下班高峰期，常常出现严重的堵塞现象，各大城市就犹如一个个巨大的停车场。人流、车流梗塞在各大街道上缓慢地移动着。真是苦不堪言。虽然我国积极的加大财政资源对交通设施的建设投资，但是就目前而言，在我国的城市交通发展状态下，道路建设已经远远赶不上车流人流的发展。这就需要我国道路建设在加大加快道路交通基础设施建设的基础上，要引入先进的信息技术，提高现有道路交通设施的使用效率，才能根本解决问题。本文通过介绍目前世界上应用于交通管理工作中的各种先进技术，以及世界上一些重要城市的交通管理经验，调研所在城市福州的信息技术在交通管理工作中的应用状况，提出了对福州市交管工作的一些建设性意见。以求抛砖引玉，让更多的研究人员来共同研讨这一领域的诸多问题，以期促进我国城市交通管理水平的提升。

关键词：交通道路；研讨研究；交通管理

第一章 绪论
1.1选题背景
改革开放三十多年来，我国的经济高速发展，国民生产总值GDP长期保持高增长，2010年经济总量正式超过日本，成为世界第二，令无数国人为之自豪。我国作为高速城市化发展的地区，在过去的三十年里完成了西方发达国家上百年的发展历程。在辉煌的背后，我国社会问题也逐步的突显出来，严重制约和影响了我国经济发展和城市文明化的建设。城市人口逐年的增长，车辆的数目的随之增加，给城市交通带来了巨大的压力，交通系统超负荷的运转，使人、车、路的矛盾日益加重，交通堵塞、交通事故、交通拥挤等现象的普遍出现，严重的困扰了人们的生活和工作，经济的流逝、环境的污染，使得我国社会在发展中出现不和谐和不稳定的现象，影响了我国经济的发展和人们生活工作的质量。据数据显示，交通问题伴随着我国经济的发展在日益的严重化，由单一化的堵塞向交通堵塞到大面积交通堵塞的转变，2003年一篇《堵在北京》的帖子更是直接阐述了当时北京交通堵塞的严重性，使我国大多数人们在说起北京的时候自然的想到北京交通问题，这成为了一个城市的标志。说明交通问题的解决迫在眉睫。但是继北京以后，我国的大多数一线城市和发达城市也相继出现堵车现象，如：广州、上海、武汉等地区，给城市的发展带来了诸多的不利因素。由于受我国交通设施和交通管理水平的影响，一座座“堵城”就这样拔地而起。根据我国交通事故和拥堵损失进行调查，每年至少流逝1700亿人民币，而且这种趋势还在逐年的增加，这对于国家经济的发展和人们生活上水平的提高造成了巨大的负面影响，一个城市的发展中心点就是城市交通的发展，而交通管理不善，引发的交通问题又直接的影响了城市的进步，所以解决好交通问题，提高管理水平，这对于城市发展和国家经济的提高都具有十分重要的作用。我国各地区政府在解决交通问题上都积极的采取有效的措施，第一，加大对道路建设的资金投资，提高道路供给；第二，改善交通管理技术，提高交通供给的使用效率。显然第一种方法是通过加大供给，满足需求的方法解决问题，但是现有的建设速度远远不能满足需求。这种现象不仅仅在我国如此，在世界各国都普遍出现，人口车辆增长呈现一个无限的循环状态，而道路建设却受地理环境和道路资源的限制，在建设中很难以人口车辆的增长速度成正比，而且在美国、欧洲等一些国家，道路建设发展迅速，但是随之而来的停滞增长。这都充分的说明了国家单方面依靠增加道路是根本不能满足汽车等交通工具需求的，不能从实际上解决交通问题。交通状况的恶化随之带了环境污染问题、能源问题。如：美国，人口数量少，占世界人口不到百分之五，但是能源消耗却占全世界能源消耗的百分之三十以上，在这当中，交通运输消耗了能源的25%。这虽然与美国的发展背景和政策有关，但是也可以反应美国交通中存在的问题。总所周知，交通运输是造成城市环境污染的一个关键性问题，一个城市的发展要是不解决交通带来的污染问题，则直接影响整个城市的环境，造成社会性的问题。而我国在解决城市交通问题，在道路的建设和改善交通管理方面，我国的交通管理水平、道路的利用率，还远远的落后与其它的发达国家，我国的国土面积丰富，道路建设也在逐年的增加，但是信息化技术水平的限制，严重影响了我国道路的利用率，这里有这样一组数据：我国的汽车增长率从1978年到1996年，提高了27倍，然后在道路建设上却仅仅增长了0.32倍。而且我国的道路交叉路口的通行能力与发达国家相比，还存在着一定的差距，道路利用率低，我国在道路建设和解决交通问题中要积极的借鉴其它国家的先进技术手段和管理方法，将信息化技术引入交通管理中，减少交通系统的压力，合理的、科学的解决交通问题，创造一个平衡的发展环境，减少交通问题，促进交通的和谐、稳定。
The introduction
1.1 Introduction Selected Topic Background
Reform and opening up has entered into its thirty-fourth year， China’s economic and social development， China’s rapid economic development, the gross national product (GNP) GDP long-term to maintain high growth, economy officially surpassed Japan in 2010, becoming one of the world, many people proud. As areas of high-speed urbanization development in our country, in the past 30 years has completed the development of the western developed countries hundreds of years. Behind the glory, the highlight of our social problems also gradually, seriously restrict and affect the economic development and construction of civilized city in China. Urban population growth year by year, the number of vehicles increases, brought enormous pressure to urban traffic, traffic system overload operation, to growing contradiction between human, vehicle, road, traffic jams, traffic accidents and traffic congestion phenomenon of widespread, of the people’s life and work seriously, the passage of the economy, environment pollution and make our social discord and unstable phenomenon in the development, the impact on the development of our economy and the quality of the people live and work. , according to data traffic problems along with the economic development of China in the increasingly serious, blocked by the simplification to the traffic jam to massive traffic jams, a “stuck in Beijing” 2003 posts is directly expounds the seriousness of the Beijing traffic jams at that time, make our country most people speak of Beijing in natural think of Beijing traffic problems, which become the symbol of a city. That the traffic problem is imminent. But after Beijing, most of the first-tier cities and developed cities in China also successively appear traffic jam phenomenon, such as: guangzhou, Shanghai, wuhan and other regions, for the development of the city has brought many unfavorable factors. Due to the traffic facilities and traffic management level in our country, the influence of the past “blocking city” springing up, just like that. According to our country to investigate, traffic accidents and congestion loss by at least 170 billion yuan a year, and this trend also increased year by year, for the development of national economy and the improvement of people living on caused great negative impact, the development of a city center is the development of urban traffic, and traffic management, the traffic problems and directly influence the progress of the city, so to solve the traffic problems, improve the management level, for the city development and improvement of the national economy plays an important role. Regional governments in China to deal with the problem of traffic have actively take effective measures, first, increase the investment of road construction, improving road supply; Second, improve traffic management technology, improve the using efficiency of traffic supply. Obviously the first method is by increasing supply, meet the demand of methods to solve the problem, but the construction of the existing speed far cannot meet the demand. This phenomenon in our country, so, not only in all countries in the world in general, the vehicle population growth state of present an infinite loop, and the road construction is restricted by geographical environment and road resources, in the construction is very difficult to vehicle speed is proportional to the growth of population, and in some countries, such as the United States, Europe, road construction has developed rapidly, but the resulting stagnant growth. It fully shows the countries rely on unilateral increase path is simply cannot meet the demand of traffic tools such as cars, not actually solve the traffic problems. The deterioration of traffic conditions with the environmental pollution problem, energy problem. Such as: the United States, less population, accounted for under five percent of the world’s population, but energy consumption accounts for over thirty percent of the world’s energy consumption, among which, 25% of transportation consumes energy. It related to the development background and policy in the United States, but also can response problems of traffic in the United States. Known, transportation was the cause of environmental pollution in cities is a key problem, the development of a city if you don’t solve the problem of pollution from traffic, directly affect the environment of the city, causing social problems. And in solving urban traffic problems in our country, in road construction and improve traffic management, traffic management level in our country, the utilization rate of roads, still far behind with other developed countries, our country is rich in land area, road construction is also increased year by year, but the limitation of information technology, the serious influence the efficiency of our country road, there is such a set of data: auto growth rate from 1978 to 1978 in China, raised the 27 times, and then only on road construction has increased by 0.32 times. And our country’s road intersection traffic capacity compared with the developed countries, there is a certain gap, road utilization rate is low, and solve the traffic problems in road construction in our country should actively learn from other countries of advanced technology and management methods, introduces the informationization technology in traffic management, reduce the traffic pressure of the system, and the reasonable and scientific to solve the traffic problem, creating a balanced development of the environment, reduce the traffic problems, promote the harmony and stability of the traffic.
表1.1 安全效益（道路交通事故减少的比例）
技术种类 产生效益 国家
先进的交通信号控制 75%-80% 日本
自适应交通信号控制 18% 美国
自适应交通信号控制 30% 欧洲
匝道控制 24%-50% 美国
超速监控照相机 20%-80% 美国
超速监控照相机 50% 欧洲
HOV汽车专用道 30% 欧洲
天气监测和可变信息板 30%-40% 欧洲
相撞报警 33%-40% 美国
避免相撞系统 17% 美国
动态路径诱导 1% 美国
事故与紧急事件管理 15% 美国
紧急事件快速反应 7%-12% 欧洲

表1.2 效率效益（旅行延误时间减少比例）
技术种类 产生效益 国家
匝道控制 13%-48% 美国
匝道控制+VMS 19% 欧洲
VMS路径诱导 20% 欧洲
交通信号 8%-25% 美国
交通信号 10%-20% 日本
交通信号 20% 澳大利亚
交通信号 12%-48% 欧洲
事故管理 10%-45% 美国
事故管理 6%-12% 澳大利亚
车内导航 4%-20% 美国
需求管理 18% 欧洲
城市交通控制 10% 欧洲
车队管理 5% 欧洲
ETC 71% 欧洲
公交优先 7%-19% 欧洲
集成的城市交通管理 25% 欧洲
动态路径诱导 4%-8% 欧洲
动态路径诱导 约15% 日本

表1.3 环境效益（汽车尾气排放减少比例）
技术种类 产生效益 国家
需求管理 50% 欧洲
城市交通控制 26%-30% 欧洲
车内路径诱导 5% 欧洲
信号优化 9.8%-15.8% 美国
VMS路径诱导 5%-10% 欧洲
动态路径诱导 5%-16% 美国
电子收费 45%-83% 美国
电话路径选择诱导 1.5%-33% 美国

表1.4 环境效益（能源消耗比例）
技术种类 产生效益 国家
电子收费 5% 欧洲
车队管理 4% 欧洲
车内导航 5% 欧洲
动态路径诱导 13% 美国
交通信号控制 4% 欧洲
交通信号控制 6%-13% 美国
高速公路管理 42% 美国
因此，在加大投入、加快建设的基础上，引进信息化技术，提高道路通行效率，才是解决交通问题的根本途径。
1.2研究对象
所谓交通管理工作中信息技术的应用，顾名思义就是将高速发展的信息技术应用于交通管理当中，加强道路的使用率，提高交通管理效率，使我国交通在原有道路的基础上，提高每条道路的通行能力，尽可能的解决交通问题。现在国际上通行的称谓是智能交通系统( Intelligent Transportation System，ITS)， ITS是以全球定位系统 GPS（ Global Positioning System）、地理信息系统 GIS( Geographic Information System）以及管理信息系统 MIS（ Management Information System）简称“3 S”（ GPS、 GIS、 MIS）予以支持，将先进的信息技术、传感技术、数据通信技术、计算机网络技术等各类学科的知识综合的利用，加强道路体系智能化的管理，提高整个交通管理的综合利用率，建立综合集成的系统工程，完善对交通运输的管理，加强各方面的配合和融汇，全面提高对道路使用情况的监督，实现全方位的、及时的、准确的、高效的管理，使整个交通运输都在系统掌握中，这样就能行之有效的避免交通中存在的问题。该体系的建立对于城市交通管理部门而言具有重大的意义，是解决城市交通问题向前迈出的一个有力的依据。首先，该体现的建设有利于交通管理部门及时了解各交通设施的通行能力，然后加以利用和改善，缓解交通拥挤问题；其次，有利于交通部门及时的解决交通中存在的问题，及时的发现问题，提高预警、救援能力，减少交通事故带来的财产损失和人员伤害。加大了对事故的协调能力，避免二次事故的发生，提高交通事故的解决效率。最后，智能管理体系的应用能够有效的实现能源节约，减少交通运输带来的环境污染问题，使交通运输的发展像节约型转变，加强与环境保护相协调，建立可持续化发展社会。
表1.5 美国、欧洲、日本ITS应用的效益预测指标
效益 欧洲（2017年） 美国（2015年） 日本（2020年）
减少交通阻 塞 出行耗时减少25%
每辆车每年减少交费时间40小时
公共交通延误减少50% 出行耗时减少41% 交通拥挤时间减少10%
能耗与环境保护 空气污染减少25% 能源节约6%
空气污染减少6% 能耗减少15%
二氧化碳排放减少15%
氮化物排放减少30%
降低运输成 本 运营成本减少25% 运营成本减少5%
新增市场商机 约4300亿美元 约50000亿日元
（3700亿美元）

1.3国内外研究综述
1.3.1美国智能交通系统的发展情况
ITS的研究最早起源于美国，在二十世纪六十年代，美国开始研究电子路径诱导系统ERGS （Electronic Route Guidance System），该项研究可以认为是智能交通系统的先驱性研究。到了二十世纪八十年代中期，位于美国加利福利亚州的研究机构成功研究了PATHFINDER系统，进而加速了智能交通系统的发展。之后，美国的研究机构开始研究智能化车辆—-道路系统（IVHS：Intelligent Vehicle-Highway System）；1990年美国国家运输部正式成立了智能化车辆道路系统（IVHS）组织；1991年美国国会通过了“综合地面运输效率法案”，该法案中提出美国应该要发展经济、高效、环保、智能的国家级综合地面运输系统，以提高交通客运和货运的运输效率。1992年，美国运输部、联邦顾问委员会和全国智能交通协会联合制定了“智能交通系统”发展战略计划。1993年，美国国家运输部正式启动了 ITS体系框架开发计划，目的是要开发一个经过详细规划的国家 ITS体系框架，这一体系框架将指导 ITS产品和服务的配置，它将在保持地区特色和灵活性的同时为全国范围内的兼容与协调提供保证，并允许在产品和服务上展开自由、公平的竞争。