浅谈德国高速公路通信信息系统的管理

时间：2015-12-20 13:51:56 所属分类：交通运输经济 浏览量:

1998年在亚洲金融危机的冲击和遭受特大洪涝灾害的形势下，我国政府采取了增加投资、加强基础设施建设，扩大内需的策略，这既是拉动经济增长的迫切需求，也是为21世纪增强经济发展后劲打下基

1998年在亚洲金融危机的冲击和遭受特大洪涝灾害的形势下，我国政府采取了增加投资、加强基础设施建设，扩大内需的策略，这既是拉动经济增长的迫切需求，也是为21世纪增强经济发展后劲打下基础。1998-2000年我国公路建设每年完成投资超出2,000亿元，2001年投资规模竟达2,900亿元，2002年底投资规模已超出3,200亿元，我国高速公路总里程已突破2.5万公里，世界排名继续保持第二，仅次于美国。
　　目前，高速公路发展迅速，并且以其高速、安全和舒适的特点赢得了人们的广泛赞誉，而这些特点离不开高速公路通信信息系统工程的建设。高速公路通信信息系统是高速公路及交通基础设施重要的支持系统，是交通信息化发展、提高管理水平和投资效益的重要手段，是智能交通系统（ITS）必不可少的重要组成部分，它与道路工程一样，对经济建设起着明显的促进作用。
　　本人有机会参加由部通信中心组织的经国家外国专家局审批、交通部引智办批准的赴德国"高速公路通信信息系统管理"培训团的培训学习和考察，体会较深，收获较大，深感应与广大交通通信信息系统的同仁们共同交流。
德国高速公路通信信息管理体制
　　德国位于欧洲中部，面积约35.7万平方公里，人口约8.2千万，北邻丹麦，西部与荷兰、比利时、卢森堡和法国为邻，南部是瑞士和奥地利，东部与捷克和波兰接壤。从1990年10月德国重新统一后，其地理位置尤为突出，已成为欧洲南北和东西交通的重要通道，因此德国的公路尤其是高速公路网络，对德国的经济发展具有重要地位，对整个欧洲的交通运输发展具有十分突出的影响。
　　德国的公路系统由联邦远程公路、州级公路、县市级公路和乡镇级公路组成，公路总里程约65万公里，公路面积约占国土面积的4.8%，其中约1.8%为高速公路，高速公路总里程达1.1万多公里。德国是世界上最早修建高速公路的国家，于1932年修建了世界上第一条从波恩至科隆的高速公路。目前，它拥有仅次于美国、中国和加拿大的世界最发达的高速公路网络。
　　德国的联邦政府交通主管部门原为联邦交通部，1998年10月机构改革为联邦交通、建设与住房部，下设13个专业管理局，包括公路建设和管理的联邦公路建设管理局，其职能为：联邦远程公路建设预算、规划和有关法律事务，地方公路发展的综合协调，公路建设技术和养护管理，公路交通的监督检查等事务。各州交通主管部门设在各州政府的交通与公路建设局，主要职责为公路建设和公路交通管理，目的是改善交通条件，提高机动性，减少环境污染。联邦交通主管部门与各州政府交通主管部门的业务关系集中体现在两个方面：一是联邦委托各州实施联邦建设项目；二是各州可向联邦申请财政资助。
　　德国高速公路通信信息管理系统分为几部分：一是专用通信网络；二是紧急电话系统；三是信息采集系统；四是信息显示和发布系统；五是监控管理中心。专用通信网络和紧急电话系统都由联邦交通主管部门建设和管理，所有通信信息设施可直接接入，全国统一标准，紧急电话在汉堡设全国总中心。高速公路上的信息采集、信息处理、交通分析和信息发布以及交通信息化等设施由各州政府交通主管部门建设、管理和维护，公共信息对外发布，作到信息共享。监控管理中心由公路交通主管部门负责，与公安/警察部门职责分明，公路交通主管部门负责交通的诱导、疏散和信息发布等交通管理，而警察署负责道路安全及监督检查等，两者信息分享，互相交换信息。德国目前在高速公路上未建任何收费设施，对车辆收取的通行费包含在燃油费和养路费中。
德国高速公路通信信息技术应用
　　在短短的二十天时间内，我们参加了慕尼黑应用技术大学关于"智能交通管理"的基础理论知识和应用技术的讲座，西门子公司关于"高速公路交通技术和隧道技术"的讲座，慕尼黑咨询与发展公司关?quot汽车与现代交通技术"的讲座，以及慕尼黑交通管理部门关于"高速公路交通管理技术及应用"、"2006年世界杯慕尼黑交通诱导系统的建设"的讲座或介绍，并实地参观考察了慕尼黑交管中心、隧道管理中心、立姆新展览中心交通信息系统，以及沿线高速公路通信设施、交通管理设施和邻近国家高速公路收费系统。德国目前是欧洲唯一对高速公路不收费的国家。德国高速公路的通信信息技术应用体现在以下几方面：
　　一、紧急电话系统
　　德国在全国所有高速公路上均设置紧急电话系统，由联邦标准协会（VDE）制订设备和系统设计的技术标准，由从事交通产品的企业（如：Siemens等）生产，沿高速公路每2Km安装一对，有的路段甚至1Km安装一对，并有标志牌提示相应的距离。路侧紧急电话机非常简洁，位置不高（仅120cm左右），并有黄色警示灯闪烁提醒过往车辆，有的路段在路侧紧急电话机旁靠近路侧设置隔音设施，在隧道内设置紧急电话室，并有门和灯光照明，非常实用。在德国汉堡设一个全国紧急电话呼叫总中心，所有紧急电话呼叫均接入总中心，由总中心将紧急呼叫信息传达到各州的安全、急救等部门，进行相应的救援和帮助。
　　二、路况广播系统
　　德国的路况广播系统相当完备、先进。对于1999年以前生产的汽车，各州通过固定的无线交通广播频道报告路况信息，如：98.5MHz、103MHz等频率。各联邦州内的高速公路路况信息（如：天气、事故、交通流等）既可通过无线交通广播频道传给道路使用者，也可通过设置在道路上的可变信息标志或公共网络（Internet）传给道路使用者，在路两侧，均设有该区段无线交通广播频率的标志牌。
　　对于1999年以后生产的汽车，在有紧急的路况信息需要广播时，开启的汽车收音机将自动跳到该区段的无线交通广播频率上，具有强插功能。道路使用者可以在第一时间内立即获得这一路段的重要路况信息（如：天气、事故、交通流等），使道路使用者采取必要措施（如减速、绕行等），保证交通安全，提高道路使用效率。
　　三、道路信息采集系统
　　为了提高高速公路的使用效率，使道路使用者在高速公路上真正
达到安全、舒适和高效，并使道路管理者提高管理水平、正确决策，还可不断改进车辆的性能，这样，必须取得相关道路交通信息，为信息处理、分析、计算、信息发布和相关基础研究提供原始数据。
　　德国的道路信息采集系统包括：线圈式、雷达和红外线车辆检测器，视频图像（CCTV）设备，气象检测设备，隧道环境检测设备，车辆超限管理（称重）系统等。车辆检测器可采集车辆行驶速度、车辆类型、车辆长度、行驶方向和车流量；CCTV设备可采集车辆及路况真实的图像信息；气象检测设备可采集路段温度、湿度、雨量、风向、风速、能见度、结冰情况等；隧道环境检测设备可采集隧道内CO浓度、火灾、能见度、视频图像、照度等有关信息；称重设备可采集车辆轴重、车速等信息。所有采集的信息通过光电缆或无线电传输到各州高速公路信息管理中心进行处理。
浅谈德国高速公路通信信息系统的管理 : 　四、道路信息处理系统
　　各州设高速公路信息管理中心，并具有较大的交通信息库，如巴伐利亚州设南北两个中心。各中心从所辖路段接收的道路信息，通过计算机分析、处理，形成各种控制、管理方案，通过道路信息发布及提供系统，及时传给道路使用者；另将统计、分析得出的数据分别传给相关管理、研究等部门。
　　五、道路信息发布及提供系统
　　道路信息发布及提供由各州高速公路信息管理中心通过所辖路
段的可变信息标志、路况广播等设施提供给道路使用者。
　　1、主线交通信息。如：德国A9（9号）高速公路上每2Km就设置一个门架式（大型）可变信息标志，在危险、事故多发地段的布设密度达到1Km就1处。可变信息标志显示牌灵活、实用，显示内容与目前的交通状况、天气状况相适用，可分车道显示不同的限速值、交通标志和警告信息等，如：显示限速值120、100、80、60等；显示限速取消、严禁货车超车、雾、雪等信息；车道开放/关闭状态，必要时可关闭某一车道，还可开启紧急车道为临时行车道；如在慕尼黑中环高速公路上设置了机械式可翻转信息牌和LED、LCD结合的混合式大型信息标志；如在慕尼黑机场高速公路上新开发的在路侧或中间隔离带设置的示警桩技术，根据闪光方向、亮度程度、频率快慢来提供相关交通信息。
　　2、交通诱导信息。在道路交叉、联网的区段，几公里前就设置相应的大型可变信息标志，实时向道路使用者提供前方道路交通状况信息、推荐行驶路线等。
　　3、匝道控制信息。在高速公路入口匝道处，主路、匝道上分别设置有可变信息标志或红绿灯。可变信息标志或红绿灯根据主路上所设置的车辆检测器检测到的交通流量情况，显示相应的禁行、停车让行或通行指示等信息。
　　根据统计分析，在德国巴伐利亚州A9高速公路上采用的"诱导示警系统"，可提高交通流量达35.9%，将事故发生率降低34.4%，降低人员伤亡率，特别是在事故发生时明显降低受伤尤其是重伤以及出现二次追尾等交通事故再次发生率降低达31%。在A9高速公路上投资建设的"诱导示警系统"共计1300万欧元的费用，而每年减少的经济损失约为1300万欧元，其作用可见一斑。
企业与交通通信信息化的关系
　　德国高速公路和城市交通的信息化管理中，运用了许多先进的技术手段，如：智能交通诱导系统、应急通信系统、隧道安全监控系统、GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、交通网络控制系统、交通信息发布查询系统等，这些先进的交通通信信息技术手段，为交通管理提供了有效可靠的技术保证和为道路使用者提供优质的服务。
　　一、企业在交通通信信息化中发挥了积极的推动作用。
　　因为以上系统的运行都有先进的技术和产品支持，如：西门子（Siemens）公司提供的大量先进可靠的交通通信信息技术产品在德国的高速公路、市政公路和公路隧道中得到了广泛应用，前面提到的A9高速公路上的"诱导示警系统"就是西门子公司的产品，慕尼黑中环隧道监控信息设备、以及高速公路沿线紧急电话机也是西门子公司的产品；由慕尼黑应用技术大学开发的应用在机场高速公路上的示警桩系统，可大大提高交通流、交通信息发布和交通安全性的比例，据统计，采用示警桩系统后，出现事故，75%的驾车人采取了减速、减少换道和增加车距等措施。
　　二、交通通信信息化的发展促进了企业的发展。
　　交通管理正朝着智能化、信息化发展，21世纪是信息化年代，
交通要适应经济发展的需求，必须提高智能化水平，这样对信息的需求越来越多，企业根据市场需求开发相关产品和提供相应的服务，必然促进其发展。如：为慕尼黑新展览中心车流的疏导，西门子公司开发出了一套实用及先进的软硬件控制的可变车道信息系统，当进出展览会场车流较大时，3进3出车道可变为4进2出车道和2进4出车道。智能交通对智能汽车提出了新的要求，反过来促使象宝马（BMW）、欧宝等汽车厂商投入人力、物力和财力来开发汽车信息化，如：宝马公司开发的GPS+GIS、Internet技术应用于宝马汽车上，可使驾车人准确了解行车的位置并选择合适的行车路线；此外，还开发了自适应性前向照明（AFL）技术，目的是改进轿车的主动安全功能和舒适性，其特点是安装了氙光源(Bi-Xenon)的前灯可以旋转一定角度，以便在道路交叉口或汽车急转弯时一侧大灯转动角度后增大照明区域，扩展视野。
德国高速公路通信信息化发展趋势
　　德国的高速公路建设已经饱和，许多路段交通量很大，如A9高速公路每天车流量达139,100辆，其经营理念不是修建新的道路，而是对现有道路改造和挖掘潜力，如投资80万欧元，建设了100处CCTV及信息设备，紧急停车道开放为临时行车道，每小时增加车流量达1,500辆，大大提高了效益。其主要措施就是交通智能化，以智能化来提高通行能力和使道路使用者达到安全、舒适和高效。德国高速公路通信信息化发展趋势就是：人、车、路融为一体，一是一切以人为中心，以人为本，个人信息化，驾车人无论何时何地均能获取任何信息，人在出行前能获取道路的任何信息，人在车上能获取道路及其他任何信息，并提供相关信息，其他人能获取行车人及车辆的有关信息，；二是汽车智能化，车变成了流动办公室，成为提供信息和发布信息的重要工具；三是路变为综合信息平台，适应人的需求，交通管理水平完全智能化，人、车、路成为交通信息化的重要组成部分，推动经济的良性发展。
体会与启示
　　一、通信信息系统是交通管理的基础、手段，必不可少。
　　高速公路的管理离不开通信及信息系统，高速公路的安全和交通
量的提高必须依靠先进的手段来实现，而通信信息系统是交通管理的基础和必要手段，交通专用通信网必不可少。虽然德国、比利时、荷兰的高速公路不收费，也就是无收费设施及收费系统，但非常重视通信系统及信息系统的建设，并广泛应用在公路的规划、设计、建设、养护、运输等环节中，发挥着巨大作用，社会经济效益显著。在欧洲虽然公众网非常发达，高速公路路边的公用电话也很多，并分布在服务区、停车区及加油站等，但紧急电话系统仍然2km一对建设，全国统一标准、统一联网，并与急救、求援、安全等部门联网，及时处理紧急事件。有线通信和无线通信将沿线监控及信息设备、收费站等连为一体，满足交通管理的需要，如闭路电视（CCTV）系统，车辆检测系统，信息发布系统等，提高了高速公路管理水平和管理手段，使高速公路真正发挥社会效益。
　　二、智能交通的重点在交通信息化的建设。
　　智能交通系统的发展归根到底是交通信息化。高速公路形成了网络，要发挥最大的社会效益，最终手段就是靠交通信息化，只有信息化才能使之智能化，达到人、车、路融为一体，以人为本，个人信息化，无论何时何地均能获取任何信息、与任何一方通信，车变成了一个流动办公室，路变为综合信息平台，信息无处不在。随着新技术的发展和应用，如地理信息系统（GIS），全球定位系统（GPS），车辆自动识别系统，车辆自动防碰撞系统，自动驾驶系统，辅助驾驶系统，多媒体宽带通信系统等，人对交通信息的要求越来越高，依赖性也越来越强，交通信息化是发展的必然趋势。
　　三、高速公路通信信息系统是信息化的基础。
　　高速公路通信信息系统的建设应是重中之重。通信系统是其他机电设施的基础，是高速公路安全、高速、高效的保障，它为行车人提供了紧急通信手段，为交通监控系统、收费系统提供了传输手段，为车和路通信提供了联络方式，如紧急电话、光缆、电缆、无线通信、不停车短程通信、车和路信息采集通信等，没有通信系统，其他设施就变成了孤岛；只有打好基础，建设好交通专用通信信息系统，交通信息化才能发展。
　　四、通信信息系统的建设应以人为本，按需求建设。
　　通信与信息已密不可分。通信系统传输的就是信息，不管是模拟信息还是数字信息，信息只有通过通信系统传输才真正变成有用信息，通信与信息系统的建设应同步，统筹规划和实施。
　　交通管理的决策取决于人的需求。政府、研究部门、企业等应以人为本，一切为人服务。交通手段和工具的智能化，必然导致交通管理的服务性转化，通信信息系统的建设也应以需求为导向，统一规划，统一标准，集中管理，分散服务。交通基础设施的分段建设，开放标准和接口，以技术促发展，联网是大势所趋。通信联网，才能监控联网、收费联网；区域联网，才能省际联网、最终全国联网。
几点的建议
　　一、高速公路专用通信网应统一规划，统一标准、尽快联网，为信息化打好基础。
　　通过在德国的培训考察，我们认识到要使高速公路发挥最大的效益和作用，高速公路必须提高信息化程度和水平，而高速公路信息化的基础就是完整、可靠的通信网络，目前我国的高速公路是分段建设，通信系统未形成网络，不利于今后的联网，因此高速公路专用通信联网势在必行，在建设前期，应统一规划，统一标准、建设分步实施，区域联网、跨区域联网、跨行业联网，为交通信息化打好基础。
　　二、对已建高速公路应提高交通信息化水平，对新建高速公路要充分考虑信息化建设。
　　我国的高速公路建设速度在世界上史无前例，但道路信息化水平不高，现阶段交通量也不大，利用率较低。但随着市场经济的飞速发展，交通量将会有一个突飞猛进的增长，为了发挥高速公路的优势和提高投资效益，必须对已建高速公路进行改造，挖掘潜能，提高其信息化水平，并对新建高速公路要充分考虑信息化建设，统筹规划，按需建设、分步实施。
　　三、按实际需求考虑高速公路通信信息技术的应用和建设。
　　交通管理部门对信息化建设应高瞻远瞩。建议部主管部门及时制定交通信息化有关技术、设计、施工、监理、验收等标准和规范，一切有依有据。可委托部通信中心联合部属科研院及相关企业及时制定和修订相关规则，组织相关专题研讨会，为制定政策等献计献策，提供有力依据；按实际需求考虑高速公路通信信息技术的应用和建设。另建议主管部门加强信息化建设的管理和投入，重点在智能交通的相关研究、产业化、建设的招投标管理，市场准入制的落实和监督，质量与安全的结合，信用评估制的实施等，使之良性竞争促发展，让基础设施真正发挥投资效益，质量更上新台阶。
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