交通管理系统和项目的发展

——美国交通运输部对交通管理挑战与机遇的看法

运输部门(DOTs)在国家、州、区域和地方各级的核心任务涉及安全、可达、可靠和高效的运输系统。

为了将人们和企业与从源头到目的地的机会联系起来，DOTs使用大量的业务流程、支持的组织结构和技术拥有、运营和维护交通基础设施。本文重点讨论运输系统管理和操作(TSMO)。尽管全国各地在管理和运营其交通网络方面存在差异，但在挑战和机遇方面有许多相似之处。马里兰州交通管理系统在过去25年里的演变应该提供一个很好的背景，说明这种做法是如何形成的，以及它的发展方向。

MDOT CHART程序的时间表。

建立交通事故管理和旅行者信息系统基础

在全国的城市化地区，由于不断增长的交通需求，交通系统每天会满负荷运行好几个小时。农村地区和全国其他地区的交通基础设施面临季节性和周末需求，需求超过了能力。传统的资本项目通常关注经常性的日常拥堵和长期的容量需求，比如增加车道、等级划分设施等。然而，研究表明，超过一半的拥堵可归因于非经常性原因，如撞车、事故、恶劣天气、工作区域、特殊事件等。当一个系统以超容量运行时，对非周期性事件的影响会更大。在这里，DOTs建立了交通管理程序，在交通事故管理、旅行者咨询服务和交通管理方面具有不同水平的能力。由于各种原因，交通管理项目和中心已经正式启动，并在不同的点上发展，从引人注目的事件，促使行政行动，到更有机的发展，由客户的需求和管理的系统优先级。

在马里兰州，州交通管理计划（最终成为协调公路行动响应小组（CHART）计划）的发起始于80年代中期的“到达海滩”计划，重点是改善往返马里兰州东部的交通支撑。从那时起，CHART已成为一个州范围内的多学科计划，负责提供交通监控，24/7交通管理，旅行者信息（MD 511）服务以及事件响应和管理服务。

CHART负责实时运行，紧急操作和特殊事件。全州运营中心（SOC）充当CHART运营的枢纽，并得到遍布全州的四个交通运营中心（TOC）的支持。CHART使用了一系列工具，包括交通速度检测器、交通计数设备、闭路电视摄像头、路面天气传感器、现场报告、私营部门数据源和众包数据，来监控出行状况，并向合作机构、利益相关者和出行公众报告实时交通流量。CHART的传统焦点一直是交通事故管理，以协调马里兰州的行车车道的快速清关，提高响应器的安全性，改善跨部门通信，并减少二次碰撞。CHART的事件管理服务是建立在正式的机构合作协议、健全的商业实践和完善的标准操作程序的基础上的多部门努力。

CHART紧急交通巡逻和紧急响应技术人员24/7全天候工作，覆盖马里兰州2,000英里的道路，并帮助滞留的驾车者并支持交通事故管理和紧急行动以及计划中的封闭活动。多年来，MDOT SHA已战略性地投资于现场智能运输系统（ITS）基础设施，集中式高级运输管理系统（ATMS）和电信基础设施，以支持CHART计划。所有这些活动为旅行的公众节省了巨大的年度用户成本。例如，在2019年，CHART计划由于减少了延误，节省了燃料并减少了二次事故而节省了14亿美元的用户成本。

从运营过渡到运输系统管理和运营（TSMO）

TSMO已成为全国运输机构的正式原则，可以有效地管理和运营现有设施和系统，以最大程度地发挥其全部服务潜力。TSMO策略旨在通过业务流程，ITS技术和协作来解决由于经常性和非经常性拥塞而导致的容量限制。

TSMO对于马里兰州不是一个新概念，因为通过CHART计划和其他多式联运计划长期以来已经建立了强大的管理和运营基础。但是，人们可能会争辩说，传统的交通事故管理（TIM）策略虽然非常有效，但实际上却是被动的。这是主动流量管理（ATM）策略起作用的地方。像马里兰州这样的DOT使用的常见ATM策略之一是按一天中的时间、一周中的某天、非经常性状况等对各种需求模式进行动脉信号系统管理。战略部署紧急巡逻，使用拖车服务以进行快速清理，以及尽早协调计划关闭的区域（工作区等）和特殊事件，对主动管理流量大有帮助。诸如坡道计量，硬路肩行驶，可逆车道操作等ATM策略是更高级的策略，可帮助提高运输系统的效率。

马里兰州在其动脉信号程序，可逆车道操作方面取得了良好的成功，并且正在进行积极的项目，以利用诸如斜轨计量和在其一些主要高速公路上行驶的坚硬路肩之类的策略。战略部署紧急巡逻，获得拖车服务以快速清理，以及尽早协调计划的停工（工作区等）和特殊活动，对于积极管理很长的路要走交通。诸如坡道计量，硬路肩行驶，可逆车道操作等ATM策略是更高级的策略，可帮助提高运输系统的效率。

随着该机构将ATM策略主流化并扩展到整个网络中，下一个合理的机会领域是研究多模式策略。例如，巴尔的摩-华盛顿地区等城市化地区拥有强大的多式联运网络，可以为客户提供旅行选择。这是集成走廊管理（ICM）策略的核心，客户可以使用多种模式从始发地到目的地。

现代交通管理系统和中心由一个复杂的系统系统组成，包括一整套机构、私营部门实体、业务流程和技术，当人和货物通过网络运输时，这些系统连接和接口支持交通管理活动。下图展示了DOTs如何利用公私合作运营框架，为其客户提供安全、可靠和高效的出行。

进入运输机动性和运营领域

从马里兰州的经验来看，州DOTs和他们的交通管理项目处于一个独特的十字路口，这一点非常清楚。不断变化的客户需求和期望要求以一种整体的方法来发展和运营未来的交通管理中心。随着汽车行业为未来的自动驾驶汽车做好准备，支持联网和自动化交通系统也必须到位。DOT交通管理系统必须具有战略意义，才能引领交通向人工智能、机器学习、支持技术和业务创新的自动化未来过渡。

DOT可能会在以TIM为基础的运输网络中引入其他ATM策略。与被动的心态相反，DOT将面临重新思考其所提供服务的挑战，而这些关注将更多地集中在运输系统的高效管理上。这将需要重新考虑如何计划、设计、构造或部署下一套ATM策略或项目。根据马里兰州的经验，TSMO战略计划，TSMO总体计划和电信计划提供了全面的一揽子计划，以重新构想下一代交通管理中心。进行了某些组织上的更改，以将动脉业务集成到州级运营中心（SOC）中，以主动地实时管理流量。

总之，随着TSMO在DOT文化和业务流程中继续变得更加主流，通过技术创新加速的交通管理系统和项目将在完成DOT任务中发挥重要作用。随着行业从现有的坚实的交通管理基础发展并朝着互联自动化的方向发展，这将是一手掌握的协作框架，这些年来一直是TSMO社区的核心力量。

马里兰州I-695 TSMO项目，兼用路肩 ATM策略。