沙河高教園區慢行系統中的交通科技簡析

肖磊

（北京未來科學城科技發展有限公司）

1 沙河高教園區慢行系統規劃

沙河高教園區慢行系統規劃分為近、中、遠三期。近期（2019-2020學年）選擇人流較大、相連通的兩橫一縱道路，打造環境提升高品質、特色化樣板示范路；中期（2020-2022 學年）選擇已通車、串聯各大高校、人流集中的道路，構建“三橫三縱”慢行網，提升慢行環境，確保出行安全；遠期（2022-2025 學年）構建整個高教園區8km2范圍內完整的三級慢行系統，實現慢行系統全域覆蓋[1]。

2 慢行系統一期項目建設內容

慢行系統一期項目對北沙河西三路、高教園南二街和高教園南三街3 條道路進行改造，改造總長度約為3.43km，具體主要包括道路改造工程、景觀提升工程和交通科技工程。其中道路工程改造包括道路橫斷面調整、現況路面銑刨加鋪、病害處理等，景觀提升工程包括景觀土建構筑工程、鋪裝工程、綠化景觀工程、標識系統、城市家具等。

本文詳述的交通科技是慢行系統發展的主要趨勢和慢行出行方式的管理手段，構建慢行智能交通管理系統，可實時監測行人、非機動車交通運行狀態，識別交通違法行為[2]。

3 交通科技工程具體內容詳解

3.1 交通科技工程需求分析

3.1.1 數據采集與匯聚功能需求

數據采集與分析是高教園園區運行狀態感知的重要手段，本項目著重對各類感知設備進行了改造及新建，檢測道路運行狀態，為信息服務功能、數據共享功能及決策支持功能的建設提供支撐。

3.1.2 信息服務功能需求

通過交通科技智能化建設，打造智慧高教園，使信號控制智能化、交通執法全面化，使車輛通行效率快速提高，非機動車通行安全得到保障。

3.1.3 交通管理與控制功能需求分析

目前高教園區現有路口燈具老舊，信號機單點運行，缺少路網感知設備，不能聯網聯控；現有電子警察覆蓋不全，部分路口缺少電警設備；交通管理無法實現全實時路面感知；早晚高峰期路面擁堵，園區內幼兒園、中小學上下課時間段機非混行嚴重；現存慢行道與機動車道只采用綠籬進行簡單的隔離，慢行道上缺乏可供休憩和停留的設施[3]。

3.1.4 社會治安安全防控和應急維穩功能需求分析

隨著恒大城及北街家園建設完成并投入使用，目前園區內常住師生及職住人群超過8萬人。園區內人流、車流、物流高度聚集，人員結構復雜，所面臨的社會治安維穩形勢嚴峻。

3.1.5 數據交換與共享功能需求分析

目前園區內各種信息數據只停留在各系統的建設方，無法進行數據交換與共享機制。通過本項目建設，希望實現高教園及周邊地區智能交通相關數據的交換與共享。數據共享單位包含交管局、交通支隊、派出所、治安隊、高教園區管委會等。

3.2 交通科技工程現狀及基礎

3.2.1 信號控制現狀

項目范圍內現存6 處信號控制機設備老化破損，功能單一，無法聯網控制，信號燈燈具不符合國標規定；單點定周期控制綠燈時間浪費，排隊等待時間長，路口之間無協調控制，車流反溢，路段擁堵。中國礦業大學（北京沙河校區）南門與北京師范大學新校區西區北門間將綠化帶打通變成智能行人過街斑馬線，方便這兩所校園增加往來，確保交通安全。北航南小門在建設中作為新建燈控路口，與其他路口聯網聯控，實現高教園整體區域的交通組織優化方案。

3.2.2 非現場執法

現狀電子警察非現場執法覆蓋率嚴重不足。項目范圍內共涉及的8 個路口，其中三個路口未建設電警系統，剩余已建電子警察的路口覆蓋面不夠，無反向卡口，不能作為交警部門處罰的依據，無法滿足北京市交管局現行的規范和要求。

3.2.3 交通感知

慢行系統準備建設交通信號控制系統、交通流量采集系統、電子警察系統、智慧行人過街系統、高點態勢監控系統和違法停車抓拍系統，用以解決高教園區交通系統中目前存在的痛點和難點。

3.3 交通科技工程系統設計方案

3.3.1 交通信號控制系統

交通信號控制系統作為交通指揮控制系統的重要基礎應用布置在礦大機房二層高教園區展示中心。該系統通過在路口的每條車道安裝道路車輛檢測器，自動檢測本條道路交通流量；通過優化控制區域內交通信號燈的配時方案，均衡路網內交通流運行，使信號燈適應交通流變化條件，從而使在控路網中運行的車輛延誤和停車次數達到最小。

3.3.2 交通流信息采集系統

交通流信息采集系統是通過采集前端路況檢測設備上報的數據，并對數據進行統計、抽取、分析的專業數據挖掘系統。系統主要面向交通管理部門的領導、民警、指揮中心警員及園區管理單位，通過掌握交通流在空間和時間上的分布規律、變化規律，為交通規劃、交通組織、交通指揮、信號調優等提供有力依據。

3.3.3 電子警察系統

該系統采用基于工業標準高清電子警察攝像機來實現車輛違法捕獲、駕駛員面部特征記錄，兼具視頻檢測、車輛抓拍、號牌自動識別功能。系統可以及時、準確地捕獲機動車闖紅燈交通違法行為以及駕駛員特征，且不受光照強度、行人、自行車、樹木陰影等各種因素影響，對車輛違法過程進行全天候記錄。

3.3.4 智慧行人過街系統

行人檢測裝置針對斑馬線特定的應用環境，通過智能算法，檢測設定區域內的過街行人及非機動車輛，自動過濾與斑馬線垂直方向通行的機動車輛。當檢測到有行人或非機動車橫穿馬路時，聯動斑馬線控制器，使斑馬線顯示方式發生改變，例如高頻閃爍以警示駕駛員禮讓行人[4]。

3.3.5 高點態勢監控系統

交通AR 增強現實實景指揮作戰系統充分利用領先的、3D定位、人工智能（模式識別、事件檢測、車輛跟蹤等）技術，通過AR 高點全景攝像機獲取監控點全景視頻，可以輕易實現既關注整體又兼顧局部的大范圍立體監控與視頻聯動，提高實戰效率。

3.3.6 違法停車抓拍系統

違法停車抓拍系統主要針對大學、中小學周邊路口、路段違法停車等違法行為進行自動監測，并將實時違法信息上傳到昌平交通支隊。系統解決了在無人值守情況下無法對違法停車的車輛進行處罰的問題，同時也為交通管理部門執法提供了科學依據，可極大改善交通路口及路段的混亂情況，減少因交通違法造成的人為擁堵和事故，提高交通執法的準確性和效率[5]。

4 交通科技在慢行系統中的重要作用

本項目建設的各種科技手段將獲取的各種違法數據提交給昌平區交通支隊和北京市交管局，用以進行相關行政處罰，從而減少各種不文明的車輛行駛行為，規范高校周邊的車輛通行秩序，保障師生們的出行安全。項目建成后交通信號由單點運行轉變到整體區域的協調控制，有效地緩解交通擁堵。

經項目建成后現場調研的結果，早晚高峰期經過改造的主要路口，1-2個紅綠燈周期內均可完成車輛通行，非高峰期1 個紅綠燈周期內即可完成車輛通行；早晚高峰期各重點地塊周邊（幼兒園、小學、中學、大學等）機非混行的情況大幅減少，非機動車道內停車情況基本杜絕；高教園區范圍內交通事故大幅降低；職住人群選擇綠色出行比例大幅提高。

5 關于慢行系統中交通科技的思考

5.1 規劃建設階段的思考

交通科技作為慢行系統中重要的科技系統，在慢行系統中占有舉足輕重的位置。但具體建什么子系統，如何來建，在慢行系統規劃中并沒有明確的內容指向。這就需要在慢行系統規劃階段，分析現狀，明確技術需求，制定有針對性的設計方案，才能在完成建設后達到預期目的。

5.2 項目建成后的思考

5.2.1 交通信號控制系統的使用效果

沙河高教園區的智能交通信號控制系統在投入使用后獲得了良好的效果，機動車通行效率大幅增加，早晚高峰擁堵情況幾乎不復存在。但是依據往年智慧交通系統建設經驗，該系統僅在區域交通流量未達飽和的情況下，才能達到原設計的使用效果。像北京二環、三環內某些常年擁堵的區域，即使建成該系統，使用效果也未必會盡如人意。針對大城市中交通流量飽和的區域，與其直接建設智能交通信號系統，不如針對該區域中常年擁堵的重點地塊（例如醫院、學校周邊和潮汐現象明顯的區域），分析擁堵原因，設計地塊交通的針對性解決方案，改善該地塊交通微循環狀況，打通交通堵點。

5.2.2 數據交換共享，打破制度藩籬仍然任重道遠

高教園區建設慢行項目，本意可實現高教園及周邊地區智能交通相關數據的交換與共享，將新建的智能交通控制數據、電子警察數據、違法抓拍數據無償分享給政府其他部門，用以提升社會治安安全防控和應急維穩效果。2021年北京市交管局考慮到信息及數據的安全，出臺相應規定，要求北京市各區新建電子警察系統中的攝像設備直接使用專線接入各區交通支隊或屬地交通大隊，屬地政府、機關及社會單位建設方不得自建平臺。

沙河高教園區慢行系統改造工程（一期）項目建成后，高教園管委會及沙河鎮政府還建立了定期協調和吹哨報到機制，對于幼兒園、中小學周邊早晚高峰車輛亂停亂放進行長期專項治理。早晚高峰接送孩子放學時段，停止路側違法停車抓拍的工作，將人力、警力投入到交通疏導工作中，實行“有溫度”的停車管理工作。以上機制的實施，提升了慢行系統的建設效果，是一種新型的社會治理工作嘗試，提升了高教園區職住人群的幸福感和獲得感。