沙河高教园区慢行系统中的交通科技简析

肖磊

（北京未来科学城科技发展有限公司）

1 沙河高教园区慢行系统规划

沙河高教园区慢行系统规划分为近、中、远三期。近期（2019-2020学年）选择人流较大、相连通的两横一纵道路，打造环境提升高品质、特色化样板示范路；中期（2020-2022 学年）选择已通车、串联各大高校、人流集中的道路，构建“三横三纵”慢行网，提升慢行环境，确保出行安全；远期（2022-2025 学年）构建整个高教园区8km2范围内完整的三级慢行系统，实现慢行系统全域覆盖[1]。

2 慢行系统一期项目建设内容

慢行系统一期项目对北沙河西三路、高教园南二街和高教园南三街3 条道路进行改造，改造总长度约为3.43km，具体主要包括道路改造工程、景观提升工程和交通科技工程。其中道路工程改造包括道路横断面调整、现况路面铣刨加铺、病害处理等，景观提升工程包括景观土建构筑工程、铺装工程、绿化景观工程、标识系统、城市家具等。

本文详述的交通科技是慢行系统发展的主要趋势和慢行出行方式的管理手段，构建慢行智能交通管理系统，可实时监测行人、非机动车交通运行状态，识别交通违法行为[2]。

3 交通科技工程具体内容详解

3.1 交通科技工程需求分析

3.1.1 数据采集与汇聚功能需求

数据采集与分析是高教园园区运行状态感知的重要手段，本项目着重对各类感知设备进行了改造及新建，检测道路运行状态，为信息服务功能、数据共享功能及决策支持功能的建设提供支撑。

3.1.2 信息服务功能需求

通过交通科技智能化建设，打造智慧高教园，使信号控制智能化、交通执法全面化，使车辆通行效率快速提高，非机动车通行安全得到保障。

3.1.3 交通管理与控制功能需求分析

目前高教园区现有路口灯具老旧，信号机单点运行，缺少路网感知设备，不能联网联控；现有电子警察覆盖不全，部分路口缺少电警设备；交通管理无法实现全实时路面感知；早晚高峰期路面拥堵，园区内幼儿园、中小学上下课时间段机非混行严重；现存慢行道与机动车道只采用绿篱进行简单的隔离，慢行道上缺乏可供休憩和停留的设施[3]。

3.1.4 社会治安安全防控和应急维稳功能需求分析

随着恒大城及北街家园建设完成并投入使用，目前园区内常住师生及职住人群超过8万人。园区内人流、车流、物流高度聚集，人员结构复杂，所面临的社会治安维稳形势严峻。

3.1.5 数据交换与共享功能需求分析

目前园区内各种信息数据只停留在各系统的建设方，无法进行数据交换与共享机制。通过本项目建设，希望实现高教园及周边地区智能交通相关数据的交换与共享。数据共享单位包含交管局、交通支队、派出所、治安队、高教园区管委会等。

3.2 交通科技工程现状及基础

3.2.1 信号控制现状

项目范围内现存6 处信号控制机设备老化破损，功能单一，无法联网控制，信号灯灯具不符合国标规定；单点定周期控制绿灯时间浪费，排队等待时间长，路口之间无协调控制，车流反溢，路段拥堵。中国矿业大学（北京沙河校区）南门与北京师范大学新校区西区北门间将绿化带打通变成智能行人过街斑马线，方便这两所校园增加往来，确保交通安全。北航南小门在建设中作为新建灯控路口，与其他路口联网联控，实现高教园整体区域的交通组织优化方案。

3.2.2 非现场执法

现状电子警察非现场执法覆盖率严重不足。项目范围内共涉及的8 个路口，其中三个路口未建设电警系统，剩余已建电子警察的路口覆盖面不够，无反向卡口，不能作为交警部门处罚的依据，无法满足北京市交管局现行的规范和要求。

3.2.3 交通感知

慢行系统准备建设交通信号控制系统、交通流量采集系统、电子警察系统、智慧行人过街系统、高点态势监控系统和违法停车抓拍系统，用以解决高教园区交通系统中目前存在的痛点和难点。

3.3 交通科技工程系统设计方案

3.3.1 交通信号控制系统

交通信号控制系统作为交通指挥控制系统的重要基础应用布置在矿大机房二层高教园区展示中心。该系统通过在路口的每条车道安装道路车辆检测器，自动检测本条道路交通流量；通过优化控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使信号灯适应交通流变化条件，从而使在控路网中运行的车辆延误和停车次数达到最小。

3.3.2 交通流信息采集系统

交通流信息采集系统是通过采集前端路况检测设备上报的数据，并对数据进行统计、抽取、分析的专业数据挖掘系统。系统主要面向交通管理部门的领导、民警、指挥中心警员及园区管理单位，通过掌握交通流在空间和时间上的分布规律、变化规律，为交通规划、交通组织、交通指挥、信号调优等提供有力依据。

3.3.3 电子警察系统

该系统采用基于工业标准高清电子警察摄像机来实现车辆违法捕获、驾驶员面部特征记录，兼具视频检测、车辆抓拍、号牌自动识别功能。系统可以及时、准确地捕获机动车闯红灯交通违法行为以及驾驶员特征，且不受光照强度、行人、自行车、树木阴影等各种因素影响，对车辆违法过程进行全天候记录。

3.3.4 智慧行人过街系统

行人检测装置针对斑马线特定的应用环境，通过智能算法，检测设定区域内的过街行人及非机动车辆，自动过滤与斑马线垂直方向通行的机动车辆。当检测到有行人或非机动车横穿马路时，联动斑马线控制器，使斑马线显示方式发生改变，例如高频闪烁以警示驾驶员礼让行人[4]。

3.3.5 高点态势监控系统

交通AR 增强现实实景指挥作战系统充分利用领先的、3D定位、人工智能（模式识别、事件检测、车辆跟踪等）技术，通过AR 高点全景摄像机获取监控点全景视频，可以轻易实现既关注整体又兼顾局部的大范围立体监控与视频联动，提高实战效率。

3.3.6 违法停车抓拍系统

违法停车抓拍系统主要针对大学、中小学周边路口、路段违法停车等违法行为进行自动监测，并将实时违法信息上传到昌平交通支队。系统解决了在无人值守情况下无法对违法停车的车辆进行处罚的问题，同时也为交通管理部门执法提供了科学依据，可极大改善交通路口及路段的混乱情况，减少因交通违法造成的人为拥堵和事故，提高交通执法的准确性和效率[5]。

4 交通科技在慢行系统中的重要作用

本项目建设的各种科技手段将获取的各种违法数据提交给昌平区交通支队和北京市交管局，用以进行相关行政处罚，从而减少各种不文明的车辆行驶行为，规范高校周边的车辆通行秩序，保障师生们的出行安全。项目建成后交通信号由单点运行转变到整体区域的协调控制，有效地缓解交通拥堵。

经项目建成后现场调研的结果，早晚高峰期经过改造的主要路口，1-2个红绿灯周期内均可完成车辆通行，非高峰期1 个红绿灯周期内即可完成车辆通行；早晚高峰期各重点地块周边（幼儿园、小学、中学、大学等）机非混行的情况大幅减少，非机动车道内停车情况基本杜绝；高教园区范围内交通事故大幅降低；职住人群选择绿色出行比例大幅提高。

5 关于慢行系统中交通科技的思考

5.1 规划建设阶段的思考

交通科技作为慢行系统中重要的科技系统，在慢行系统中占有举足轻重的位置。但具体建什么子系统，如何来建，在慢行系统规划中并没有明确的内容指向。这就需要在慢行系统规划阶段，分析现状，明确技术需求，制定有针对性的设计方案，才能在完成建设后达到预期目的。

5.2 项目建成后的思考

5.2.1 交通信号控制系统的使用效果

沙河高教园区的智能交通信号控制系统在投入使用后获得了良好的效果，机动车通行效率大幅增加，早晚高峰拥堵情况几乎不复存在。但是依据往年智慧交通系统建设经验，该系统仅在区域交通流量未达饱和的情况下，才能达到原设计的使用效果。像北京二环、三环内某些常年拥堵的区域，即使建成该系统，使用效果也未必会尽如人意。针对大城市中交通流量饱和的区域，与其直接建设智能交通信号系统，不如针对该区域中常年拥堵的重点地块（例如医院、学校周边和潮汐现象明显的区域），分析拥堵原因，设计地块交通的针对性解决方案，改善该地块交通微循环状况，打通交通堵点。

5.2.2 数据交换共享，打破制度藩篱仍然任重道远

高教园区建设慢行项目，本意可实现高教园及周边地区智能交通相关数据的交换与共享，将新建的智能交通控制数据、电子警察数据、违法抓拍数据无偿分享给政府其他部门，用以提升社会治安安全防控和应急维稳效果。2021年北京市交管局考虑到信息及数据的安全，出台相应规定，要求北京市各区新建电子警察系统中的摄像设备直接使用专线接入各区交通支队或属地交通大队，属地政府、机关及社会单位建设方不得自建平台。

沙河高教园区慢行系统改造工程（一期）项目建成后，高教园管委会及沙河镇政府还建立了定期协调和吹哨报到机制，对于幼儿园、中小学周边早晚高峰车辆乱停乱放进行长期专项治理。早晚高峰接送孩子放学时段，停止路侧违法停车抓拍的工作，将人力、警力投入到交通疏导工作中，实行“有温度”的停车管理工作。以上机制的实施，提升了慢行系统的建设效果，是一种新型的社会治理工作尝试，提升了高教园区职住人群的幸福感和获得感。