清華吳建平：智慧化交通，提高行車安全

來源：清華大學藤影荷聲

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本文為你分享從智能化到智慧化，如何綜合人、車、路、環境等多方面因素，提高整個交通系統的安全性和可靠性。

前一段時間，我國發生了數起重大交通事故（如蘭臨高速事故）引起了我們的關注，交通道路設計及其功能設置也隨即引起了越來越多的討論。隨著科技的進步，智慧交通的出現，大家都很期待也很好奇這些新興技術在解決相關問題時的可能與能力。清華大學土木工程系的吳建平教授結合研究，與我們分享了從智能化到智慧化，如何綜合人、車、路、環境等多方面因素，提高整個交通系統的安全性和可靠性。

近期國內發生數起重大交通事故，如蘭臨高速收費站處因重型貨車制動失靈造成的車輛連續碰撞事故、雅西高速西昌至成都段9車相撞事故、天津園林養護作業麵包車與混凝土罐車碰撞事故，道路與行車安全成了世人矚目和討論的焦點。重大交通事故的發生雖然具有突發偶然性，但其導因中也不乏道路安全設計、交通設施完備程度、行車環境和車況等技術層面的因素，以及政策法規執行貫徹力度的問題。

事故發生往往是多方面因素的綜合結果。蘭臨高速收費站事故中，事故地點處約17公里長下坡路段，車輛超載、貨物捆綁固定存在隱患、貨車制動系統存在問題等，都對事故發生具有重大影響。該貨車制動失靈後，在長下坡路段途經4處避險車道，肇事人員均未採取緊急避險措施，路況、車況、不當的駕駛行為以及相關法律規範缺失，均促使了悲劇的發生。

1.智慧交通技術助力行車安全

關於行車安全問題，科學界、產業界與管理部門均在技術方面進行了長期的研究與應用。基於交通基礎設施、需求管理、車輛及智慧交通系統對交通進行實時管理控制，對於提升交通系統的安全性及提高事故後的應急響應速度來說至關重要。

在城鎮化快速推進中，擴張路網範圍固然會帶來交通的便利性，但也會帶來其他相關問題，在建設好交通基礎設施與交通工程設施的基礎上，人、車、路的協同與安全、車輛出行與道路資源供需不平衡問題越發突出。道路交通安全問題是個複雜的系統工程，道路設計是行車安全的重要環節，蘭海高速、昆磨高速、泉南高速等的長下坡路段均曾造成重大人員傷亡。

上世紀90年代以來，旨在減少交通擁堵、降低交通事故、強化環境保護、加快緊急情況處理的智能交通系統（ITS）已發展多年，該系統不僅強調交通信息化，更著眼於提高既有交通設施的運行效率，其核心包括先進交通信息服務系統（ATIS）、先進交通管理系統（ATMS）、先進公共交通系統（APTS）及先進車輛控制系統（AVCS）等。早期智能交通系統關注各個子系統的工作，而事實上隨著物聯網與雲計算等技術的快速發展，交通管理必然從智能化走向智慧化，交通系統應該能夠獨立思考、自主決策、智慧運營。

吳建平教授領銜的清華大學-劍橋大學-麻省理工學院「未來交通」研究中心團隊研發的交通超腦技術，旨在為解決交通規劃、管理、調度、控制等一系列城市交通重大問題提出一體化閉環解決方案。該技術通過在線交通模擬、大數據、人工智慧等技術手段的結合，可實現交通態勢監控、交通業務管理、交通信息服務、交通信號控制、區域交通組織與交通誘導、交通事件預測預報與應急響應，以此建立綜合交通管理平台，使城市交通系統可從每日實時、海量的大數據中學習與決策。未來，隨著車聯網技術、自動駕駛技術的進一步普及，交通系統這一複雜、開放的巨系統將更加智慧化，如實現區域化的交通流組織、信號燈協同優化控制，更好地實現車輛的誘導與調度，大大提高行車效率與安全。

2. 規範交通參與者行為

交通管理和研究人員經常認為，工程技術的缺陷與不足是造成交通事故的主要誘因，常常忽略了行為學與社會學對交通安全的重要影響。重慶長江二橋司機與乘客互毆導致的公交車墜江事件表明，駕駛行為的規範有序、司機情緒的良好管理、乘客規範乘車等對於事故發生同樣舉足輕重。近幾年的統計年報顯示，我國交通事故的主要誘因中，交通參與者行為不當佔89%，車輛因素和道路環境因素僅佔6%和5%。交通參與者包括三類人群：即駕駛員、行人和乘車人。交通參與者的不當行為會造成極大的安全危害，因此，我們在注重工程技術的同時，必須從行為學和社會學角度分析交通安全，並給予合理的建議。

對駕駛員而言，超速駕駛、酒後駕駛、疲勞駕駛等行為，均在不同程度上影響了駕駛員對外界的感知能力，降低了駕駛質量，為交通安全埋下隱患；駕駛經驗及心理狀況等內在因素同樣制約著駕駛質量。對行人而言，闖紅燈、不走斑馬線和翻越隔離護欄是三大主要違法行為。乘車人對交通安全的影響主要體現在，對駕駛員注意力的分散，或對駕駛員人身安全造成威脅。重慶公交車墜江正是駕駛員與乘車人的共同不當行為造成的。

目前，我們團隊與英國國家健康研究所(NIHR)合作的STARS項目，旨在用社會科學的方法或人因工程的手段，解讀交通事故的人為影響因素。我們通過視頻或模擬器採集駕駛員、行人的行為及語言數據，通過分析獲得該調查者在採取某一特定動作時的想法，從而總結出構成交通安全隱患行為背後的心理活動，幫助政府提出有針對性的政策方針與宣傳方案。傳統的交通安全問題考察稱為3「E」：即在工程（Engineering）、執法（Enforcement）和教育（Education）；而STARS項目則增加3「E」為7「E」，另加了環境改造（Ergonomics）、經濟（Economics）、應急預案（Emergency Response）和啟用（Enablement）四大方面。現在可得到的預防措施和建議包括：從理論和實踐等方面提升駕駛員的駕駛水平和道德水準；完善相關法律法規，加強對駕駛員的監管等。

3. 提升交通安全的清華力量

整體上，交通安全涉及車輛、道路、駕駛員以及道路交通環境等多方面因素，需要將控制論、資訊理論等現代化技術與行為學、心理學、社會學等理論方法結合起來，推出能有效避免事故發生的智慧交通技術，提高整個交通系統的安全性和可靠性。

長期以來，清華大學土木系、汽車系及自動化系等相關團隊一直致力於智慧交通、交通安全領域的研究，包括：依託汽車碰撞實驗室研究車輛衝擊碰撞問題，基於動態駕駛模擬器研發駕駛員輔助系統，開發車路協同自動駕駛技術等等，希望進一步促進交通智能化發展、提高交通安全水平。我們未來交通研究團隊將進一步加強交通與其他學科之間的交叉研究，把先進的智能交通技術與社會學、行為學等理論結合起來，讓道路交通更加安全，讓人們遠離交通事故！

作者簡介

吳建平，清華大學教授，清華大學-劍橋大學-麻省理工學院未來交通研究中心主任，教育部「長江學者」特聘教授，中組部國家「千人計劃」專家。

主要研究領域：1）智慧城市與智慧交通，2）交通建模與交通模擬，3）低碳交通與生態交通等。

擁有（FLOWSIM）交通模擬軟體的全部核心技術和相關軟體著作權登記28項，獲國際及國內省部級以上科研成果獎10項，在國際學術期刊和重要學術會議上發表論文300多篇，編寫智慧交通類專著6本。

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