提名國家科技進步獎項目公示

 

一、項目名稱

大范圍路網交通協同感知與聯動控制關鍵技術及應用

二、提名單位

教育部

三、項目簡介

交通控制是道路交通系統有序運行的根本保障。傳統交通控制方法通過交叉口和路段固定傳感器獲取“小樣本”交通流信息,采用經驗模型對交通流進行控制,無法實現大范圍路網的全局優化。隨著車聯網、大數據等技術的應用,路網交通協同感知與聯動控制已成為現代交通管控的新手段。本項目通過對車路狀態信息協同感知、交互和融合,利用大數據進行路網運行狀態的精準辨識、評估和預測,突破了數據驅動的交叉口車輛優先通行控制、路段協同控制和路網控制與誘導聯動等核心技術,研制出成套系統和裝備,實現了城市大范圍路網多層級協同聯動優化控制。

項目在國家973、863和科技支撐等計劃的支持下,形成了具有完全自主知識產權的核心技術體系,主要技術創新如下:1) 提出了車路狀態信息協同感知與融合新方法。2)攻克了城市路網運行狀態辨識與量化評估新技術。3)研發了大范圍路網協同聯動控制關鍵技術及系統裝備。

項目創建了交通控制標準體系,授權發明專利35項,軟件著作權15項,在國際權威期刊發表SCI論文32篇,出版學術專著5部。研究成果入選國家重點新產品2項,已在全國推廣應用,成效顯著。獲教育部高等學校技術發明一等獎。

四、客觀評價

1)國家“863”計劃項目“大城市區域交通協同聯動控制關鍵技術(項目編號:2011AA110300)”驗收專家組認為“項目成果豐富和完善了大城市區域交通控制理論和技術體系,為大城市提升交通運行效能、緩解交通擁堵提供了技術支撐”。

2)公安部重點研究計劃項目“基于物聯網技術的警務聯動交通信號指揮系統(項目編號:201201ZDYJ006)”鑒定專家組認為“研究成果對于推進我國城市交通信號控制的技術創新和規范化管理具有重要意義”。

3)項目成果“KELI-UTC集中協調式信號機”和“浮動車交通信息采集與多源信息融合”被科學技術部認定為國家重點新產品。

4)項目發表SCI論文32篇,提出的車輛自組織路由算法“Unicast Routing Protocol Based on Attractor Selection Model for Vehicular Ad-Hoc Network”獲2016國際車聯網大會(The International Conference on Internet of Vehicles, 2016)最佳論文獎(Best Paper Award);提出的基于粒子群優化的協同控制算法“Creating Bus Timetables with Maximal Synchronization by a New Algorithm Based on the PSO.”獲CICTP2017(The17th COTA International Conference of Transportation Professionals, 2017)最佳論文獎(Best Paper Award)

5)項目成果“基于車路協同的安全狀態感知與智能控制技術”獲2016年教育部高等學校科學研究優秀成果技術發明獎一等獎。

五、推廣應用情況

項目成果已規模化應用,入選公安部科技成果推廣名錄,榮獲國家重點新產品2項;研發的交通指數系統自2007年在北京率先應用以來,全國已有60多個大中城市相繼開展交通指數發布;推動了我國城市道路交通的有序運行,支撐了行業的科技進步,社會效益顯著。

六、主要知識產權證明目錄

類別

知識產權名稱

專利號

權利人

發明人

發明專利

一種基于航拍視頻的交叉口車輛排隊長度檢測方法

ZL201510889268.X

北京航空航天大學

王云鵬、吳新開、馬亞龍、余貴珍、李欣旭

發明專利

基于FCD與地磁檢測器的道路狀態融合方法

ZL201110341731.9

安徽科力信息產業有限責任公司

吳堅、高萬寶、鄒嬌、夏崧洋、魯傳武

發明專利

一種用于車路協同系統的車載終端無線接入方法

ZL201310403499.6

北京航空航天大學

王云鵬、田大新、周建山、魯光泉、余貴珍、羅浩、原勇、段續庭 

發明專利

一種早晚高峰交通擁堵指數的預測方法

ZL201210572722.5

北京交通發展研究院

孫建平、溫慧敏、郭繼孚、高永、張溪

發明專利

一種交通影響范圍的預測方法和裝置

ZL201310722987.3

北京四通智能交通系統集成有限公司

關積珍、熊娟、劉靜、侯曉宇、吳萌

發明專利

一種基于數據驅動的單交叉口動態交通信號控制方法

ZL201510778777.5

北京航空航天大學

王云鵬、于海洋、胡雅雯、余貴珍、楊帥

發明專利

一種交叉口防鎖死的信號控制方法

ZL201410084184.4

北京航空航天大學

王云鵬、任毅龍、余貴珍

發明專利

基于視頻通行狀態監測的實時優化信號控制方法及系統

ZL201510085654.3

公安部交通管理科學研究所

劉東波、代磊磊、何廣進、方學新、樹愛兵、徐棱、徐高松、籍東輝

發明專利

基于復合通道實現多信號切換的交通信號燈控制方法

ZL201410322466.3 

公安部交通管理科學研究所

孫正良、徐棱、何廣進、劉東波、代磊磊、樹愛兵、王婷婷

 

七、主要完成人情況

1. 王云鵬,排名1,副校長,教授,工作單位:北京航空航天大學,完成單位:北京航空航天大學,是該項目主要負責人,對創新點1、2、3均有重要貢獻,具體為提出了空地協同的區域路網運行態勢感知方法、大規模路網運行狀態多尺度預測和基于數據驅動的多層級動態尋優控制方法;

2. 劉東波,排名2,副所長,研究員,工作單位:公安部交通管理科學研究所,完成單位:公安部交通管理科學研究所,對創新點3做出了創造性貢獻,具體為提出了多交叉口協同優化控制方法;

3. 郭繼孚,排名3,院長,教授級高工,工作單位:北京交通發展研究院,完成單位:北京交通發展研究院,對創新點2做出了創造性貢獻,具體為提出了交通指數新概念,創建了路網運行“五維”評價體系;

4. 田大新,排名4,副教授,工作單位:北京航空航天大學,完成單位:北京航空航天大學,對創新點1和3做出了創造性貢獻,提出了自適應的車路運行狀態信息可靠交互和基于車路信息交互的優先通行控制方法;

5. 于海洋,排名5,副研究員,工作單位:北京航空航天大學,完成單位:北京航空航天大學,對創新點2和3做出了創造性貢獻,提出深度神經網絡的路網運行狀態預測方法和集群過飽和交叉口在線最優信號控制方法;

6. 關積珍,排名6,董事長,高級工程師,工作單位:北京四通智能交通系統集成有限公司,完成單位:北京四通智能交通系統集成有限公司,對創新點2做出了創造性貢獻,提出了自適應過濾交通流短時預測方法;

7. 李斌,排名7,副所長,研究員,工作單位:交通運輸部公路科學研究所,完成單位:交通運輸部公路科學研究所,對創新點1做出了創造性貢獻,提出了固定與移動檢測數據的協同感知方法;

8. 任毅龍,排名8,助理研究員,工作單位:北京航空航天大學,完成單位:北京航空航天大學,對創新點3做出了創造性貢獻,提出了交叉口防鎖死信號控制方法;

9. 吳堅,排名9,總工程師,研究員,工作單位:安徽科力信息產業有限責任公司,完成單位:安徽科力信息產業有限責任公司,對創新點1做出了創造性貢獻,提出了多源數據融合方法;

10. 何廣進,排名10,副主任,副研究員,工作單位:公安部交通管理科學研究所,完成單位:公安部交通管理科學研究所,對創新點3做出了創造性貢獻,提出了多信號切換的交通信號燈控制方法。

八、主要完成單位及創新推廣貢獻

1、北京航空航天大學作為項目主持單位,規劃了項目研究內容、技術路線,組建了研究隊伍全面開展項目研究工作,取得了一系列具有自主知識產權的創新成果,并負責主要成果的推廣應用。

2、公安部交通管理科學研究所重點開展路網協同聯動控制關鍵技術及系統裝備方面的研究工作,負責區域交通協同聯動控制集成平臺應用推廣工作。

3、北京交通發展研究中心重點開展了城市路網運行狀態辨識與量化評估的研究工作,負責路網運行狀態辨識與量化評估技術及系統的應用推廣工作。

4、安徽科力信息產業有限責任公司開展了多源數據融合和集群過飽和交叉口在線最優信號控制方面的研究工作,負責城市道路智能聯網管控系統的應用推廣工作。

5、交通運輸部公路科學研究所針對車路狀態信息協同感知與融合技術開展了研究,負責交通信息采集與多源信息融合系統的應用推廣工作。

6、北京四通智能交通系統集成有限公司重點負責大范圍路網運行狀態多尺度預測的研究工作,負責交通狀態感知信息智能分析系統的應用推廣工作。

7、啟明信息技術股份有限責任公司采用北京航空航天大學等單位研發的多源數據融合技術,生產具有車路狀態感知功能的車載終端產品并負責推廣。

九、完成人合作關系說明

本項目的完成人包括:北京航空航天大學的王云鵬、田大新、于海洋、任毅龍;公安部交通管理科學研究所的劉東波、何廣進;北京交通發展研究院的郭繼孚;安徽科力信息產業有限責任公司的吳堅;交通運輸部公路科學研究所的李斌;北京四通智能交通系統集成有限公司的關積珍。

完成人及所在單位之間通過共建協同創新平臺、共同承擔科研項目等合作方式,圍繞本項目的科技創新和推廣應用工作進行了長期的緊密合作。


2018年01月02日

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