城市交通新解析
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第三节 管理与控制系统

管理与控制系统是为了确保城市交通运行效率、运行安全而进行系统有效地管理和控制的体系。

一、运输类管理与控制系统

运输类管理与控制系统的作用对象是载运体系及其使用者,包括载运工具、驾驶者、交通参与者、通道及其周围的陆域、水域和空域。

管理与控制系统由交通法规、性质管理和控制设备及系统三部分组成。

(一)交通法规

交通法规是一系列规定使用者在使用载运体系时应遵守的法规、法令、规则和条例,以及载运工具、通道及环境的管理规则。

(二)行政管理

涉及交通管理的职能、体制和手段等方面的内容。既有宏观层面的交通体制管理、交通政策,也有微观层面的交通事务管理、指挥和控制。

(三)交通控制设备与系统

运用标志、标线、信号、灯光等设备设施,对载运工具的运行进行指示、警告、限制、引导或者提供信息。将各种设备设施按一定方式组成协调控制的系统,就构成交通控制系统。

1.水上运输管理与控制系统

重点是船舶交通管理系统(Vessel Traffic Services,VTS),它是在一定水域内用以保证船舶安全和效率的管理控制系统,主要包括VHE甚高频通信子系统、雷达子系统、综合雷达数据处理子系统、岸基船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)、信息传输子系统、管理信息子系统、多媒体记录设备、水文气象子系统、VHF侧向子系统、闭路电视CCTV监视子系统。其作用在于保障船舶在水域内的航行安全、提高航道的使用效率和船舶航行效率。

2.道路运输管理与控制系统

主要采用信号、标志、标线和隔离设施,对车辆、驾驶人和行人进行限制、指示和引导。信号控制是道路运输管理与控制的常用方式,按照控制范围,分为单个交叉口的控制、干道交叉口信号协调控制(也称线控或绿波带控制)、区域交通信号控制;按照控制方法,分为定时控制、感应控制和自适应控制。

图2-28 日本城市道路运输管理与控制系统示意图

图2-28所示为日本城市道路运输管理与控制系统示意图。

拓展:车联网也是一种先进的道路管理与控制系统

车联网(Internet of Vehicles,IOV)是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置,车辆可以完成自身环境和状态信息的采集;通过互联网技术,所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器;通过计算机技术分析和处理车辆的信息,从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。

IOV系统是一个“端管云”三层体系。

第一层(端系统):负责采集与获取车辆的信息,感知行车状态与环境;是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端,也是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。

第二层(管系统):解决车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与网(V2I)、车与人(V2H)等的互联互通,实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游,保障实时性、可服务性与网络泛在性,是公网与专网的统一体。

第三层(云系统):整合了ITS、客货运输、汽修汽配、汽车租赁、车辆管理、汽车制造商、4S店、保险、紧急救援、移动互联网等,具备多源信息汇聚、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能,是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的车辆运行信息平台。

3.铁路运输管理与控制系统

铁路运输管理与控制系统主要采用信号设备、连锁设备、闭塞设备、调度集中设备和自动化控制系统,指示、调度和控制列车的运行和调车作业,从而保障列车进出站、在车站(场)范围内以及区间内的运行安全,提高运行的速度、效率和通行能力。

城市轨道交通控制系统多采用列车自动控制系统(Automatic Train Control,ATC),包括:列车自动防护系统(Automatic Train Protection,ATP),列车自动运行系统(Automatic Train Operation,ATO)和列车自动监控系统(Automatic Train Supervision,ATS)三个子系统。

4.空中运输管理与控制系统

空中运输管理与控制系统包括三大部分:①通信系统;②导航系统;③监视系统。这些系统协同发挥作用,保障飞机在航线空域、航站区空域和飞行区内的飞行安全,提高空域和机场飞行区的效率和通过能力。

随着城市空中载运方式的多元化(图2-29),未来城市的空中交通管制将更复杂。

图2-29 未来城市的空中运输

5.管道运输管理与控制系统

管道运输管理与控制系统包括三部分:管道监控、管道流体计量和管道通信。

(1)管道监控

利用仪表和信息传输技术测试全线各站、库和线路上各测点的运行工况参数,作为就地控制的依据,传输给控制室作为对全线运行工况进行监控和管理的依据,是实现密闭输送工艺、管道安全、平稳和最优化运行所必需的手段。

管道监控系统一般由调度中心、远传通道和监控终端三大部分组成。

(2)管道流体计量

管道流体计量对管道输送的流体物质流动量进行测量。其任务是提供物质运输量的数据,并监控输送过程中的漏失量。

(3)管道通信

管道通信是通过传递各种信息,进行业务联系和控制管道进行的工具,主要由区段通信、干线通信和移动通信三部分组成。

二、通信类管理与控制系统

通信类管理与控制系统主要包括:电信管理网和邮政管理网。对于媒介化空间的管理与控制,通常与建(构)筑物、载运体系的管理结合在一起,并接受传媒、运输、城市安全等行业的管理和控制。

(一)电信管理网

电信管理网是为了保障电信网正常运行和服务,对它进行有效的管理所建立的软、硬件系统和组织体系的总称。

电信管理网主要包括网络管理系统、维护监控系统等,其主要功能是:①根据各局间的业务流向、流量统计数据有效地组织网络流量分配;②根据网络状态,经过分析判断进行调度电路、组织迂回和流量控制等,以避免网络过负荷和阻塞扩散;③在出现故障时根据警告信号和异常数据采取封闭、启动、倒换和更换故障部件等,尽可能使通信及相关设备恢复和保持良好的运行状态。

(二)邮政管理网

邮政管理网是一种邮政综合计算机网(也称邮政综合网)。其功能在于结合中心局体制建设,实现各邮政生产部门之间的信息交换与利用;实现邮政部门与相关外系统之间信息的交换与利用;提供信息传输通道,满足全网生产指挥调度的需要。

邮政管理网不仅覆盖现有的各种邮政业务,还包括邮政混合邮件、电子商函、电子邮购代收代缴、信息服务等各种电子类邮政新业务。

(三)空间媒介化的管理与控制

空间媒介化的作用在于:通过丰富建(构)筑物的形式和功能,传递特定信息、传播城市形象、引导空间消费(Consumption of Space)、规训(disciplining)公共空间的大众行为。因此,对空间媒介化进行管理与控制的主要内容及要求是:布置的形式符合建(构)筑物及载运工具的技术规范(是否安全、是否形成良好的视觉效果等)、传播的内容符合社会的公序良俗。通常通过技术审核和内容审核进行管理和控制。

拓展:地铁空间媒介化的规训作用

凭票才能进入地铁站、列车按时刻表开行、乘客在固定位置候车下车、站台和站厅及出入口的动线指引,以及进入车站后不能吸烟、饮食,未经许可不得向旅客或公众散发传单、聚众讲演,不得张贴、涂抹警示文字等,加之地铁站监控室无时无刻的摄影,使得地铁站成为一个完整的“规训机构”,训练、教育人们要遵守秩序。

再如,自动售检票(AFC)系统严谨周密的软件设计和硬件,不仅能使票务管理严谨,还能使员工和乘客严格遵守管理规则,一方面杜绝了员工可能作弊的机会,有助于培养正直做人的氛围;另一方面,可以有效地防止无票乘车,引导人们遵守社会制度。地铁每天接待乘客数十万、上百万人次。一旦乘客都接受现代化的管理,习惯遵守严格的规章制度,潜移默化中,整个社会逐渐培育出以文明为荣,粗鲁为耻的社会风尚。因此,AFC系统不仅具有完善地铁服务功能的作用,更具有促进社会进步的作用。

一些城市推出的“妇女专用车厢”,目的是透过对此区的监视,来保障女性乘车免受骚扰的烦恼。这种做法,虽遭受很多争议,但相较于一些低调的、高处、不易见的摄影机,此区的监视可以让女性在它的严密控制下获得了免于恐惧的自由,人们愿意相信自己处于一个安全的环境中而得到满足。

总之,地铁增强了人们的舒适性、快速性的享受,使得人与人之间的接触和交流更为广泛和频繁,在一定程度上改变人们的精神世界,使得人们自动地建立起一套适应地铁的行为模式。人们的工作地点、工作时间、工作方式和工作心态都发生了质变,社会结构中的职业结构、消费结构、文化结构和观念结构也相应发生了改变。