道路交通是城市的“命脉”。一个城市如果没有发达、畅通、高效、安全的道路交通,就不能从根本上实现经济的持续、快速、健康发展,更谈不上城市的现代化。相对传统行业,近几年来,被誉为“朝阳产业”的智能交通如同一座储量丰富的大金矿,令无数IT业和安防业者摩拳擦掌,全力以赴。
数据说明一切。2003年7月,北京方面宣布:北京机动车数量突破200万辆……。而根据深圳市人民政府2005年发布的数据显示:2004年深圳全市仅小汽车拥有量就已突破53.7万辆,比2003年增长23.6%,2004年,傍晚时分交通高峰时段,深圳中心城区约有40%的干道路段车速低于20公里/小时……很多生活在城市中的人都有这样刻骨铭心的体会:在上下班高峰期,原本10分钟就可以到达的路程,却由于交通堵塞需要花上1个多小时,甚至更多的时间……交通问题已经普遍成为都市人心中的“痛”。
\r\n为了改善交通状况,有些城市已将治理和改善交通视为当前经济发展的头等任务来抓,修新路、改扩建、建立交、打隧道……然而,这种“外科手术式”的治理方式,其改善效果并不明显。华普智通系统公司的陈为民教授指出,“城市智能交通的发展,首先要积极推广运用先进的交通科研成果,向科技要警力;其次要要建立城市交通指挥中心,提高交通管理的快速反应能力。”
政府加大投入,智能交通安防市场呼之欲出
2003年,随着国家相关法规的出台及北京、上海、天津、重庆、广州、深圳、济南、青岛、杭州、中山10个ITS示范城市建设项目的启动,全国各大城市随即掀起了一股“数字化城市”建设的热潮。深圳、上海、北京、广州等地纷纷制定了未来几年的智能交通发展规划。根据相关数据显示,未来6年中,中国每年将投入约4000亿元用于道路交通建设,其中至少有10%用于完善智能交通系统。其中,北京为成功举办2008年奥运会,将拿出900亿元用于交通规划及建设,以便为成功举办2008年奥运会提供重要的保障手段。
而在中国其它各大中型城市,随着城市畅通工程的全面推进,及科技强警方针的贯彻实施,一卡通收费系统、电子警察系统、路口红绿灯智能控制系统、道路监控系统、交通诱导系统、GPS车辆定位系统等各种技术已被广泛采用。据陈为民教授介绍,目前,北京、上海、广州、深圳、昆明、南京、郑州等中心城市除了利用自有资金发展智能交通以外,还利用世界银行、国外政府贷款等做资金后盾。今后几年,政府投入到智能交通领域中的资金将非常充足。相对传统行业,被誉为“朝阳产业”的智能交通如同一座储量丰富的巨大金矿,令无数IT业和安防业者摩拳擦掌,全力以赴。
根据深圳市政府的交通规划,今后几年,深圳市将着重建设交通信息综合采集平台、交通信息传输平台、综合交通信息服务平台、物流公共信息平台、ITS停车诱导系统,并重点推广RFID技术、车牌识别和图像识别技术在智能交通领域的应用,以及一卡通系统在公共交通系统中的应用……深圳市智能交通研究所所长关志超认为,“城市智能交通的发展离不开安全控制方面的技术,安防技术对于提升城市智能交通的控制水平,保障城市交通的畅通安全发挥着重要作用。”根据国内城市目前的采购动向来看,在整个城市ITS系统中,又尤以视频监控系统和停车场管理系统的需求最为强劲。
ITS之“眼”——视频监控无处不在
视频监控系统作为城市智能交通的“眼睛”,随时关注着城市各个区域的交通状况,对城市交通的发展起到的作用非同小可。陈为民教授认为,“各个城市在修建更多交通基础设施的同时,也应该十分重视采用智能交通监控系统,以提高交通的机动性、安全性和道路的通行能力,使人们的出行过程信息化,从而最大限度地发挥现有道路的交通效率。”
重要路段、十字路口为监控主场
一般来说,智能交通监控系统的前端信息采集点主要集中在城市的十字路口、交叉路口,以及容易出现拥堵和事故的路口,或者城市的主干道、二级干道都会安装监控系统。具体怎样布控监控点,主要是看各个城市的特点和设置需求。东大智能系统科技的经理成晟介绍说,“像在南京,在路面安装监控系统的情况就比较少,一般都只是安装在十字路口或者快速干道上;而北京的长安街就是实行全程路面监控;另外在上海高架内环路上也实行了全程监控,因为这些路段处于交通枢纽的位置,发生拥堵和事故的可能性比较大,属于交管部门重点监控的路段。
成经理还指出,“由于城市市区车辆比较多,汽车尾气排放量高,监控环境相对来说比较恶劣,可视距离比较近。因此,如果采用中长焦的枪式摄像机机实行路面无缝监控的话,两个监控点之间的距离大概是300米、500米或者1公里左右。”
甲方需求决定系统的智能化程度
据博康的工程师彭巍介绍,目前,城市智能交通领域所使用的视频采集工程,其智能化程度,主要根据甲方的需求来定。需求不一样,要求也不一样,有的只需要实现简单的视频采集和传输,在交警中心看到视频图像就行了;而有些则要求智能化程度高一些,比如要求将采集到的图像或数据进行分析处理,还有的要求灵活地控制红绿灯的变化;有的则要求后面的信息平台能和交警实现对讲。
因此,除了电子眼警察,违章车辆抓拍系统等这些城市交通监控中规定的标配设备外,是否增添其它的功能,这还主要取决于甲方的资金投入,以及对系统的理解程度,理解不同,智能交通系统建设的程度就会有差异。
低照度、宽动态摄像机成采购热点
城市智能交通监控属于室外监控,为了满足全室外和全天候的环境,在晚上光线较弱的条件下也获得较好的视频图像,因此低照度、宽动态摄像机应用较为普遍。
成晟指出,“从各个城市采购的情况来看,低照度、宽动态和具有高增益功能的摄像机是采购最多的,除此之外,城市智能交通对一体化摄像机和具有可变焦功能摄像机的需求也比较明显。”不过,根据各个城市经济发展的情况,所选择的摄像机种类也各不相同。“如果一个城市的道路路灯照明情况比较好,那么对摄像机的要求就可以适当降低。另外,交通监控摄像机还需要具有强光抑制功能,因为在车流量较大的情况下,可能会产生玄光反射,而为了能看清车牌,就需要摄像机具有玄光处理的功能。”
在城市的街道和路口,枪型的像机也处处可见,而相对来说,高速球型或者其他类型的就少得多。对此,成晟解释说,“枪型摄像机和球型摄像机都有全景监控的功能,一般情况下,每个十字路口安装一个全景的监控摄像机就可以满足要求。枪型摄像机架在云台上,可以做360度旋转,实现全景监控,而高速球型的摄像机也可以进行全角度的监控。不过,从构件上来看,枪型摄像机有防护照,防护性能比较好,另外,它带有雨刷,遇到下雨天,或者前端被污染的情况,它可以自动做一些清除。而球机如果碰到雨迹、灰尘及污油污染的话,就得把球拆下来处理,比较麻烦。”
光纤依然是主要的传输方式
从90年代至今,矩阵+光端机的视频传输方式逐渐成为视频监控系统的主流建设模式,由于其技术发展相对成熟,在城市道路监控行业占据了大量的市场份额,目前依然是主流的视频传输方式。山东三宏科技的工程师万宏斌指出,“在部分城市,如果交警部门自己没有光纤网络,也会租用电信部门的光纤。”
深圳博康工程师彭巍表示,“随着城市的不断发展、用户需求的提高,以及系统规模的扩大,采用传统的光端机+矩阵进行图像传输将会带来众多的问题,如,需要大量的光纤、光端机进行级联后产生图像损耗、互连互控实现困难等。因此,近年来,基于光纤传输方式的数字化解决方案逐渐得到推广。例如,博康就推出了用于传输视频、音频、以太网数据、低速数据及开关量信号的BVx系统解决方案,为城市交通、高速公路、机场、地铁及轨道交通等领域,甚至是需要大容量、高效能、无延时的视频监控联网系统的领域提供完整的传输和监控系统解决方案。
除了光纤传输外,随着互连网技术的兴起及推广,采用网络视频编解码器或者DVR构建的视频监控系统在智能交通监控中也表现出咄咄逼人的态势。但业内人士对于IP网络传输还不够看好,他们认为在目前的技术条件下,IP网络传输由于受带宽的限制,在对视频传输质量、控制实时性方面的表现很难尽如人意。
另外,无线局域网的传输方式应用得也较普遍。如,为了打击偷摸扒窃,深圳巴士集团在“五一”长假后,将按照“政府一半、企业一半”的出资方式,在旗下的4000辆公交车上安装摄像头,摄像头所拍摄的影像资料将通过无线方式同步传输至警方指挥中心,方便指挥中心根据现场直播的情形对公交车“反扒行动”进行即时指挥。
汽车增多催生停车场管理新需求
停车场系统也是城市综合交通系统的重要组成部分。深圳捷顺科技智能产品工程师张红智说,“城市道路非常有限,停车场系统有利于保证城市交通的流通率,像在深圳,一般都通过交通广播电台,或者交通信息网及时将交通信息发布出来,及时通报路况,以便于驾驶员即使选择驾驶线路或者决定在哪里停车。”
近年来,随着机动车辆的数量呈现出迅猛增长的势头,中国城市中的停车场管理系统建设已是供不应求。据广州市交委的统计资料显示,2005年广州市机动车保有量达到177.4万辆,而停车位仅约为31万多个,供需缺口较大。在上海,情况也如出一辙,至2005年1月上海市基本停车位约为34.9万个,与机动车保有量之比为6:10左右,公共停车位13万个,与机动车保有量之比不足1:10,如此导致车辆占道频繁,夜间乱停放的情况相当严重,给城区交通带来压力。因此,各个城市对停车场系统的需求直线上升。
除了新建停车场外,张宏智还指出,“部分老的停车场由于以前引进的系统不合格,现在也需要更换新的设备或者整个系统,还有的地方因为城市进行重新规划和改造,对于一些旧有的系统进行升级或者改造所带来的停车场需求。新建小区停车场修建,这也产生出大量的停车场需求。尤其是广州、深圳、武汉、济南、江浙一带,对停车场系统的需求量都会比较大。”
功能配置依据停车场用途而定
根据使用功能的不同,目前的停车场主要分为三种,一种是临时停车场,比如用于体育馆、商场、超市等购物场所,这里的停车场将收费管理作为物业管理的营业附加值;第二种是商业用停车场,专门靠收取停车费而运营,以上两种场所经营的对像以临时性车主为主;而另外一种停车场主要是建在住宅小区里面,车主一般都是小区的住户,管理对像比较固定。
捷顺的张工指出,在以收费为主的商业性停车场,管理人员关注的主要是费用,所以就要求系统所收集到的数据要非常准确,对摄像机、闸道、控制器和读卡器等各项设备的性能指标要求都很高。另外,因为这些场所以临时客户为主,所以很多时候都需要临时发卡,为了节约停车时间,所以远距离的卡片使用得比较多。而在住宅小区,由于用户多半为固定用户,可能对停车场系统的要求也相对较低,车主大多使用的是月卡,近距离的读卡器就使用得比较多。目前,在城市停车场系统中,IC卡和ID卡都得到了广泛使用,相对来说,ID卡由于识别距离比较长,可实现不停车收费,有利于节约时间。但是它只能读,而不能写数据,而IC卡可读可写,但相对来说读写距离比较近。针对上述情况,目前有很多的停车场将两种技术结合起来使用。
北京仪创科技有限公司总经理谢有生还介绍说,现在客户选择停车场系统时,除了看重产品的功能和价钱外,还比较注意外观,“很多的建筑或者商业大楼都是新建,比较高档,因此停车场系统的外观也要相对来说比较美观,与建筑物的风格要协调搭配。
满足大流量车辆管理
由于地面空间有限,目前停车场系统已经开始向地下或者立体方式发展,而停车场的规模也越来越大,一些商用停车场的车位多达好几千个,因此,如何满足大型停车场的管理已经成为停车场厂家的研发热点。捷顺的张宏智介绍说,“与一般的停车场相比,大型停车场系统无论是在核心技术,还是在联网方式上都有很大的不同。但总的来说,所有的改进都是为了满足大容量管理情况下数据的准确性、系统的稳定性以及反应速度方面。”
在核心技术上,为了满足大容量管理需求,在停车场处理系统,部分厂家改变以往采取单片机的处理方式,而采用两个芯片(双内核处理)方式进行处理,以提高读写设备的速度和灵敏度。在通讯方式上,一般的停车场采用的是485通讯方式,针对这种大流量车场,捷顺采用了TCP/IP通讯协议。张工介绍说,目前,TCP/IP协议已经是一种非常成熟的通讯方式,与485相比,采用TCP/IP协议在速度上要快很多,并且至少可以满足2500辆停车管理的要求。这方面他们应用得比较成功的案例有深圳的中信广场。
张工还介绍说,很多停车场对车主采取人工发卡的方式进入车场,这样出卡速度就很慢。如果是大流量车场的话,势必引起交通堵塞。针对这个问题,他们所采取的方式是,车主只要一按按钮马上就可以出卡,速度非常快。
北京仪创科技有限公司总经理谢有生则指出,“大型车场与一般车场的另外一个区别还体现在出入口的管理以及收费方式的不同方面。”例如,一般小的停车场都是集中在出口收费,但在一些大型的停车场,则采取中央收费方式,车主可以在车场里面的一些收费点缴费,而不一定要到出口处,这样就可有效避免出口收费可能造成的交通堵塞。
为保证大流量车辆管理,张工和谢总一致认为,除了硬件设计,软件方面的功能也很重要,从前到中间的线路连接再到后端,整个系统都需要综合考虑,例如,要考虑到数据的搜寻和数据的处理能力、系统的反应速度以及稳定性等等方面。
智能交通安防:厂商、工程商各尽其能
在城市交通领域,除了监控视频设备、停车场系统以外,电子收费系统、IC卡以及一卡通等系统的需求都呈现不同程度的增长。由于看好智能交通监控领域,有些公司还专门成立智能交通部门,像是天津天地伟业公司就基于自己的摄像机产品推出了超速卡口车牌识别系统以及电子警察抓拍系统,而深圳博康系统工程则参与广州、佛山等城市的智能交通工程建设,主要负责数据采集、传输方面的工程以及信息平台的搭建。
由于整个智能交通系统是由多个系统组成,因此,根据了解到的状况,目前国内还没有一个城市将智能交通工程当成总包的形式由一个系统集成商去做。东大智能的成晟说,很多城市智能交通工程大多是按某一个点或者某个子系统分别去实施的,比如,如果只需要上监控系统的话,就会选择球机、光纤等设备的厂商,而停车场系统,电子警察系统、以及公交智能管理系统(GPS定位)等都是采取工程分包的方式,分包给相应的厂商和集成商。
华普智通科技公司的陈为民则指出,在很多的中小城市,一般,监控方面的厂商都可以直接参与到城市智能交通项目中,而在一些大型城市中,绝大部分都是采用整体招标的形式进行,招标内容包括采购、集成维护等等,招标要求根据项目的大小及甲方需求而定。一些大的工程,对集成商的要求是:通过IS9001认证、公安部颁发的安全资质认证以及计算机系统集成资质认证。
三宏科技的万宏斌还补充说明,“有些地区,安防厂商或者工程商要想介入到智能交通领域,主管部门对其要求是非常高的,像烟台市就规定,工程承包方要有地市级城市以上的多个成功案例,招标方还会对企业资产、企业的注册资金以及公司人员构成等状况做详细的了解,以确认投标方的确具备承接系统工程的能力。”可见,虽然机会面前人人平等,但最后的赢家往往是真正的实力拥有者。