提名国家科技进步奖项目公示

 

一、项目名称

大范围路网交通协同感知与联动控制关键技术及应用

二、提名单位

教育部

三、项目简介

交通控制是道路交通系统有序运行的根本保障。传统交通控制方法通过交叉口和路段固定传感器获取“小样本”交通流信息,采用经验模型对交通流进行控制,无法实现大范围路网的全局优化。随着车联网、大数据等技术的应用,路网交通协同感知与联动控制已成为现代交通管控的新手段。本项目通过对车路状态信息协同感知、交互和融合,利用大数据进行路网运行状态的精准辨识、评估和预测,突破了数据驱动的交叉口车辆优先通行控制、路段协同控制和路网控制与诱导联动等核心技术,研制出成套系统和装备,实现了城市大范围路网多层级协同联动优化控制。

项目在国家973、863和科技支撑等计划的支持下,形成了具有完全自主知识产权的核心技术体系,主要技术创新如下:1) 提出了车路状态信息协同感知与融合新方法。2)攻克了城市路网运行状态辨识与量化评估新技术。3)研发了大范围路网协同联动控制关键技术及系统装备。

项目创建了交通控制标准体系,授权发明专利35项,软件著作权15项,在国际权威期刊发表SCI论文32篇,出版学术专著5部。研究成果入选国家重点新产品2项,已在全国推广应用,成效显著。获教育部高等学校技术发明一等奖。

四、客观评价

1)国家“863”计划项目“大城市区域交通协同联动控制关键技术(项目编号:2011AA110300)”验收专家组认为“项目成果丰富和完善了大城市区域交通控制理论和技术体系,为大城市提升交通运行效能、缓解交通拥堵提供了技术支撑”。

2)公安部重点研究计划项目“基于物联网技术的警务联动交通信号指挥系统(项目编号:201201ZDYJ006)”鉴定专家组认为“研究成果对于推进我国城市交通信号控制的技术创新和规范化管理具有重要意义”。

3)项目成果“KELI-UTC集中协调式信号机”和“浮动车交通信息采集与多源信息融合”被科学技术部认定为国家重点新产品。

4)项目发表SCI论文32篇,提出的车辆自组织路由算法“Unicast Routing Protocol Based on Attractor Selection Model for Vehicular Ad-Hoc Network”获2016国际车联网大会(The International Conference on Internet of Vehicles, 2016)最佳论文奖(Best Paper Award);提出的基于粒子群优化的协同控制算法“Creating Bus Timetables with Maximal Synchronization by a New Algorithm Based on the PSO.”获CICTP2017(The17th COTA International Conference of Transportation Professionals, 2017)最佳论文奖(Best Paper Award)

5)项目成果“基于车路协同的安全状态感知与智能控制技术”获2016年教育部高等学校科学研究优秀成果技术发明奖一等奖。

五、推广应用情况

项目成果已规模化应用,入选公安部科技成果推广名录,荣获国家重点新产品2项;研发的交通指数系统自2007年在北京率先应用以来,全国已有60多个大中城市相继开展交通指数发布;推动了我国城市道路交通的有序运行,支撑了行业的科技进步,社会效益显著。

六、主要知识产权证明目录

类别

知识产权名称

专利号

权利人

发明人

发明专利

一种基于航拍视频的交叉口车辆排队长度检测方法

ZL201510889268.X

北京航空航天大学

王云鹏、吴新开、马亚龙、余贵珍、李欣旭

发明专利

基于FCD与地磁检测器的道路状态融合方法

ZL201110341731.9

安徽科力信息产业有限责任公司

吴坚、高万宝、邹娇、夏崧洋、鲁传武

发明专利

一种用于车路协同系统的车载终端无线接入方法

ZL201310403499.6

北京航空航天大学

王云鹏、田大新、周建山、鲁光泉、余贵珍、罗浩、原勇、段续庭 

发明专利

一种早晚高峰交通拥堵指数的预测方法

ZL201210572722.5

北京交通发展研究院

孙建平、温慧敏、郭继孚、高永、张溪

发明专利

一种交通影响范围的预测方法和装置

ZL201310722987.3

北京四通智能交通系统集成有限公司

关积珍、熊娟、刘静、侯晓宇、吴萌

发明专利

一种基于数据驱动的单交叉口动态交通信号控制方法

ZL201510778777.5

北京航空航天大学

王云鹏、于海洋、胡雅雯、余贵珍、杨帅

发明专利

一种交叉口防锁死的信号控制方法

ZL201410084184.4

北京航空航天大学

王云鹏、任毅龙、余贵珍

发明专利

基于视频通行状态监测的实时优化信号控制方法及系统

ZL201510085654.3

公安部交通管理科学研究所

刘东波、代磊磊、何广进、方学新、树爱兵、徐棱、徐高松、籍东辉

发明专利

基于复合通道实现多信号切换的交通信号灯控制方法

ZL201410322466.3 

公安部交通管理科学研究所

孙正良、徐棱、何广进、刘东波、代磊磊、树爱兵、王婷婷

 

七、主要完成人情况

1. 王云鹏,排名1,副校长,教授,工作单位:北京航空航天大学,完成单位:北京航空航天大学,是该项目主要负责人,对创新点1、2、3均有重要贡献,具体为提出了空地协同的区域路网运行态势感知方法、大规模路网运行状态多尺度预测和基于数据驱动的多层级动态寻优控制方法;

2. 刘东波,排名2,副所长,研究员,工作单位:公安部交通管理科学研究所,完成单位:公安部交通管理科学研究所,对创新点3做出了创造性贡献,具体为提出了多交叉口协同优化控制方法;

3. 郭继孚,排名3,院长,教授级高工,工作单位:北京交通发展研究院,完成单位:北京交通发展研究院,对创新点2做出了创造性贡献,具体为提出了交通指数新概念,创建了路网运行“五维”评价体系;

4. 田大新,排名4,副教授,工作单位:北京航空航天大学,完成单位:北京航空航天大学,对创新点1和3做出了创造性贡献,提出了自适应的车路运行状态信息可靠交互和基于车路信息交互的优先通行控制方法;

5. 于海洋,排名5,副研究员,工作单位:北京航空航天大学,完成单位:北京航空航天大学,对创新点2和3做出了创造性贡献,提出深度神经网络的路网运行状态预测方法和集群过饱和交叉口在线最优信号控制方法;

6. 关积珍,排名6,董事长,高级工程师,工作单位:北京四通智能交通系统集成有限公司,完成单位:北京四通智能交通系统集成有限公司,对创新点2做出了创造性贡献,提出了自适应过滤交通流短时预测方法;

7. 李斌,排名7,副所长,研究员,工作单位:交通运输部公路科学研究所,完成单位:交通运输部公路科学研究所,对创新点1做出了创造性贡献,提出了固定与移动检测数据的协同感知方法;

8. 任毅龙,排名8,助理研究员,工作单位:北京航空航天大学,完成单位:北京航空航天大学,对创新点3做出了创造性贡献,提出了交叉口防锁死信号控制方法;

9. 吴坚,排名9,总工程师,研究员,工作单位:安徽科力信息产业有限责任公司,完成单位:安徽科力信息产业有限责任公司,对创新点1做出了创造性贡献,提出了多源数据融合方法;

10. 何广进,排名10,副主任,副研究员,工作单位:公安部交通管理科学研究所,完成单位:公安部交通管理科学研究所,对创新点3做出了创造性贡献,提出了多信号切换的交通信号灯控制方法。

八、主要完成单位及创新推广贡献

1、北京航空航天大学作为项目主持单位,规划了项目研究内容、技术路线,组建了研究队伍全面开展项目研究工作,取得了一系列具有自主知识产权的创新成果,并负责主要成果的推广应用。

2、公安部交通管理科学研究所重点开展路网协同联动控制关键技术及系统装备方面的研究工作,负责区域交通协同联动控制集成平台应用推广工作。

3、北京交通发展研究中心重点开展了城市路网运行状态辨识与量化评估的研究工作,负责路网运行状态辨识与量化评估技术及系统的应用推广工作。

4、安徽科力信息产业有限责任公司开展了多源数据融合和集群过饱和交叉口在线最优信号控制方面的研究工作,负责城市道路智能联网管控系统的应用推广工作。

5、交通运输部公路科学研究所针对车路状态信息协同感知与融合技术开展了研究,负责交通信息采集与多源信息融合系统的应用推广工作。

6、北京四通智能交通系统集成有限公司重点负责大范围路网运行状态多尺度预测的研究工作,负责交通状态感知信息智能分析系统的应用推广工作。

7、启明信息技术股份有限责任公司采用北京航空航天大学等单位研发的多源数据融合技术,生产具有车路状态感知功能的车载终端产品并负责推广。

九、完成人合作关系说明

本项目的完成人包括:北京航空航天大学的王云鹏、田大新、于海洋、任毅龙;公安部交通管理科学研究所的刘东波、何广进;北京交通发展研究院的郭继孚;安徽科力信息产业有限责任公司的吴坚;交通运输部公路科学研究所的李斌;北京四通智能交通系统集成有限公司的关积珍。

完成人及所在单位之间通过共建协同创新平台、共同承担科研项目等合作方式,围绕本项目的科技创新和推广应用工作进行了长期的紧密合作。


2018年01月02日

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