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在全世界范圍內(nèi)交通擁擠日益嚴(yán)峻，各國爭相大力推廣和實(shí)施公交優(yōu)先的大背景下， 公交信號優(yōu)先控制核心軟件的研發(fā)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場前景。然而到目前 為止，包括 SCOOT、SCATS 等著名的交通控制系統(tǒng)在內(nèi)，我國的交通控制實(shí)際中尚沒有 實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先控制的功能。公交信號優(yōu)先涉及到控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制策略的優(yōu)化、控 制模型的求解以及社會交通流和公共交通流效益的均衡等多方面的內(nèi)容。特別是在我國 公交系統(tǒng)流量大，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，可靠性差和背景交通擁擠嚴(yán)重，對信號協(xié)調(diào)要求較高等一 系列特征下，國外的相關(guān)交通控制軟件并不能在國內(nèi)的應(yīng)用中有效提供公交優(yōu)先控制功 能。 本軟件以系統(tǒng)完備的公交優(yōu)先控制理論體系為支撐，融合了已有的技術(shù)成果和前沿 的理論研究。軟件運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)，并且面向中國城市交通狀況和公交系 統(tǒng)特征，提供離線優(yōu)化計(jì)算和在線優(yōu)化計(jì)算的兩類公交優(yōu)先控制功能，分別對應(yīng)了被動 優(yōu)先和主動優(yōu)先兩種優(yōu)先控制策略。軟件能根據(jù)實(shí)時采集的公交車輛與社會車輛的狀態(tài) 信息，結(jié)合公交調(diào)度運(yùn)營系統(tǒng)，優(yōu)化調(diào)整并輸出考慮公交優(yōu)先的最優(yōu)配時方案。軟件不 僅能單獨(dú)運(yùn)行執(zhí)行離線計(jì)算，還能夠以嵌入式或者一體化的形式運(yùn)行于城市交通控制系 統(tǒng)內(nèi)部，進(jìn)行在線優(yōu)化。軟件的應(yīng)用能夠顯著提高公交系統(tǒng)的運(yùn)行速度，增強(qiáng)系統(tǒng)的可 靠性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公交系統(tǒng)整體運(yùn)輸效率和服務(wù)水平的提升。 

通過在公交車相關(guān)位置安裝各種傳感器安裝，建立公交車環(huán)境感知系統(tǒng)。根據(jù)環(huán)境感知系統(tǒng)信息，結(jié)合 GPS 導(dǎo)航數(shù)據(jù)，根據(jù)本車自身行駛狀態(tài)并結(jié)合規(guī)劃路徑，利用深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的駕駛模型計(jì)算出車控?cái)?shù)據(jù)，作出準(zhǔn)確的行駛路徑規(guī)劃。

?  成果簡介：為實(shí)施北京市2008年“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)”承諾，響應(yīng)北京市“科技奧運(yùn)行動”計(jì)劃，作為科技部“十五”863電動汽車重大專項(xiàng)和北京市“科技奧運(yùn)”電動汽車重大專項(xiàng)純電動客車課題承擔(dān)單位，北京理工大學(xué)與北京市京華客車有限責(zé)任公司(原北京市客車總廠)聯(lián)合開發(fā)了“京華牌”BK6120EV型純電動低地板公交車，整車采用了600Ah的鋰離子動力電池組、中科院電工所研制的交流驅(qū)動系統(tǒng)和株洲時代集團(tuán)研制的交流驅(qū)動系統(tǒng)、北京理工大學(xué)開發(fā)的兩檔行星變速箱技術(shù)和整車多能源綜合控制系統(tǒng)以及

成果概述：   基于人工智能技術(shù)，對來自全市公交車輛的車載視頻進(jìn)行分析，實(shí)時計(jì)算出這些公交車量的實(shí)際承運(yùn)人數(shù)目，提供給上海市公交中心數(shù)據(jù)分析平臺。基于現(xiàn)有公交車載一體機(jī)的攝像系統(tǒng)獲取的車內(nèi)運(yùn)行的實(shí)時視頻信息，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)（4G、5G、LORA）匯集來自當(dāng)前運(yùn)行的公交車輛的當(dāng)前視頻圖片，利用基于GPU云并行計(jì)算分析支撐技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于人工智能技術(shù)的大規(guī)模公交車輛乘客數(shù)目狀態(tài)的實(shí)時分析方法，實(shí)現(xiàn)了支持上萬臺公交車輛乘客數(shù)目的實(shí)時評估的能力，構(gòu)建了超大規(guī)模數(shù)據(jù)庫，對接上海交通數(shù)據(jù)中心，提供實(shí)時的全市公交車輛運(yùn)行乘客狀態(tài)的大規(guī)模采集分析系統(tǒng)。目前已經(jīng)在上海逐步展開應(yīng)用。“公交視頻智能分析系統(tǒng)”已經(jīng)率先在99路成功試點(diǎn)。支持整個上海市約有1萬3千余輛公交車，若想在整個大城市推廣這一系統(tǒng)，那么至少要實(shí)時處理2萬至3萬個車載攝像頭的“海量”信息，利用傳統(tǒng)的視頻分析技術(shù)根本無法實(shí)現(xiàn)。陳慶奎教授團(tuán)隊(duì)的“視頻圖像實(shí)時分析技術(shù)”，該技術(shù)曾獲得過2項(xiàng)國家自然科學(xué)基金的支持、10余項(xiàng)國家發(fā)明專利授權(quán)、2項(xiàng)上海技術(shù)發(fā)明獎。目前，國內(nèi)包括新華社、文匯、上觀、新浪等各大媒體均報(bào)導(dǎo)此上海十大惠民應(yīng)用。 知識產(chǎn)權(quán)情況：申請2項(xiàng)發(fā)明專利。 技術(shù)的成熟度:    陳慶奎教授團(tuán)隊(duì)的“視頻圖像實(shí)時分析技術(shù)”，該技術(shù)曾獲得過2項(xiàng)國家自然科學(xué)基金的支持、10余項(xiàng)國家發(fā)明專利授權(quán)、2項(xiàng)上海技術(shù)發(fā)明獎。目前，國內(nèi)包括新華社、文匯、上觀、新浪等各大媒體均報(bào)導(dǎo)此上海十大惠民應(yīng)用。 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)：   支持整個上海市約有1萬3千余輛公交車，若想在整個大城市推廣這一系統(tǒng)，那么至少要實(shí)時處理2萬至3萬個車載攝像頭的“海量”信息，利用傳統(tǒng)的視頻分析技術(shù)根本無法實(shí)現(xiàn)。精度達(dá)95%。 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)： 1、大規(guī)模視頻信息匯集系統(tǒng)； 2、公交車輛視頻圖片預(yù)處理系統(tǒng)； 3、基于人工智能技術(shù)的公交車運(yùn)行乘客數(shù)目計(jì)算模型； 4、基于多攝像源信息的車輛乘客數(shù)目評估系統(tǒng)； 5、基于物聯(lián)通信的大規(guī)模信息匯集系統(tǒng)； 7、基于GPU集群的大規(guī)模視頻特征計(jì)算技術(shù)； 8、基于GPU集群的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模視頻特征識別系統(tǒng)； 9、超大規(guī)模數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 知識產(chǎn)權(quán)情況： 申請2項(xiàng)發(fā)明專利。 技術(shù)的成熟度:    陳慶奎教授團(tuán)隊(duì)的“視頻圖像實(shí)時分析技術(shù)”，該技術(shù)曾獲得過2項(xiàng)國家自然科學(xué)基金的支持、10余項(xiàng)國家發(fā)明專利授權(quán)、2項(xiàng)上海技術(shù)發(fā)明獎。目前，國內(nèi)包括新華社、文匯、上觀、新浪等各大媒體均報(bào)導(dǎo)此上海十大惠民應(yīng)用。

為實(shí)施北京市2008年“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)”承諾，響應(yīng)北京市“科技奧運(yùn)行動”計(jì)劃，作為科技部“十五”863電動汽車重大專項(xiàng)和北京市“科技奧運(yùn)”電動汽車重大專項(xiàng)純電動客車課題承擔(dān)單位，北京理工大學(xué)與北京市京華客車有限責(zé)任公司(原北京市客車總廠)聯(lián)合開發(fā)了“京華牌”BK6120EV型純電動低地板公交車，整車采用了600Ah的鋰離子動力電池組、中科院電工所研制的交流驅(qū)動系統(tǒng)和株洲時代集團(tuán)研制的交流驅(qū)動系統(tǒng)、北京理工大學(xué)開發(fā)的兩檔行星變速箱技術(shù)和整車多能源綜合控制系統(tǒng)以及專用低地板公交車底盤、節(jié)能型電動空調(diào)系統(tǒng)等。BK6120EV于2003年4月試制完成，2003年7月在交通部通縣試車場完成了5000km可靠性考核和全部型式認(rèn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明整車最高車速80km/h，最大爬坡度20％,0～60km/h加速時間30s，一次充電續(xù)駛里程210km，而且整車行駛噪音低、零排放，安裝的空氣懸掛系統(tǒng)，無障礙乘車系統(tǒng)等極大地方便了乘客、節(jié)省了上下車時間，非常適合市內(nèi)交通使用。

針對問題：當(dāng)前公交 IC 卡均為不記名、離線消費(fèi)方式，一旦卡 片丟失，拾卡者可繼續(xù)持此卡消費(fèi)，即使掛失，卡內(nèi)余額無法追回。解決方案：增加可隨身攜帶的小型射頻身份識別（RFID）標(biāo)簽， 與公交 IC 卡綁定，刷卡時兩卡必須同時被識別，才能消費(fèi)，因此提 高了安全性。 特色：該模式亦思路新穎，結(jié)構(gòu)簡單，可推廣到其它小額、快捷 的消費(fèi)場合，安全性好，成本可控，具有很廣闊的應(yīng)用前景。此技術(shù) 還可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)應(yīng)用于智能暖氣系統(tǒng)和智能家居、智能節(jié)能系統(tǒng)

本項(xiàng)目受成都市市政公用局委托，由西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院、成都市市政局、成都市公交集團(tuán)公司共同完成。本次規(guī)劃在人口出行調(diào)查和公交客流調(diào)查資料、線路調(diào)查資料以及城市主要街道斷面調(diào)查資料處理分析的基礎(chǔ)上，建立了動態(tài)信息數(shù)據(jù)庫，并自行開發(fā)了公交規(guī)劃系統(tǒng)軟件，為本次成都市公交優(yōu)先專用道規(guī)劃搭建了信息平臺。公交優(yōu)先專用道規(guī)劃充分結(jié)合成都市城市空間發(fā)展格局變化、成都市目前城市公共交通水平、城市居民公交出行流量以及成都市各主要路段的交通流量、城市道路基礎(chǔ)設(shè)施狀況，提出成都市實(shí)施公交優(yōu)先專用道規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)，制定了成都市公交優(yōu)先專用道規(guī)劃和不同階段實(shí)施方案。為成都市今后城市共交通的發(fā)展方提供了依據(jù)。 隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題日趨嚴(yán)重。造成城市道路交通問題的主要原因是城市路網(wǎng)建設(shè)不能滿足城市交通需求增長的要求；城市交通結(jié)構(gòu)不合理。建立公共汽車優(yōu)先通行系統(tǒng)是解決城市交通問題的關(guān)鍵。發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)城市僅僅實(shí)在路口、路段上實(shí)施公交優(yōu)先技術(shù)，尚未從路網(wǎng)角度對公交優(yōu)先通行進(jìn)行研究，也沒有提出設(shè)置公交專用道的標(biāo)準(zhǔn)。本規(guī)劃給了同了公交專用道、公交專用進(jìn)口道及港灣式停靠站設(shè)置方法，給出了公交優(yōu)先通行網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃的方法以及評價(jià)指標(biāo)。為今后城市設(shè)置公交優(yōu)先通行網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)提供了依據(jù)。

提高城市共交通服務(wù)水平已迫在眉睫。公交到站時間預(yù)測及其信息服務(wù)系統(tǒng)對于改 善公交服務(wù)具有極其重要的實(shí)用價(jià)值。本系統(tǒng)是上海科學(xué)技術(shù)委員會重大項(xiàng)目“基于網(wǎng) 格技術(shù)的上海市綜合交通信息服務(wù)示范系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究”的重要成果之一，基于 GPS 的公交車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的原始定位數(shù)據(jù)，采用歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時數(shù)據(jù)結(jié)合的方法， 進(jìn)行公交車輛到站時間的預(yù)測，并通過發(fā)布模塊接口輸出，傳輸給 Web 頁面、公交電子 站牌或其它多種信息終端顯示。本成果是面向公交公眾出行者、公交企業(yè)（運(yùn)營調(diào)度、 計(jì)劃編制）、信息服務(wù)提供商（電子站牌、移動電視等多媒體）等，實(shí)現(xiàn)預(yù)測線路靜態(tài) 數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)的管理與維護(hù)，分時段、分路段的公交行程車速/行程時間統(tǒng)計(jì)與分析， 公交車輛到站距離預(yù)測和到站時間預(yù)測的功能。目前已經(jīng)在上海、蘇州、柳州等城市進(jìn) 行了測試和初步應(yīng)用。 

成果提出了面向?qū)嶋H運(yùn)營需求的智能駕駛導(dǎo)航控制方法，突破了車輛跟蹤控制強(qiáng)依賴于模型的技術(shù)瓶頸，提升了大慣性車輛系統(tǒng)的跟蹤控制品質(zhì)，為智能駕駛導(dǎo)航控制技術(shù)應(yīng)用提供理論依據(jù)。 提出了一種大慣性電動客車的智能駕駛橫縱向解耦控制方法，提升了大慣性客車無人駕駛環(huán)境下跟蹤期望軌跡的控制精度，優(yōu)化了控制結(jié)構(gòu)，有效克服了其大慣性和滯后性，改善了大慣性無人駕駛客車控制的響應(yīng)速度和跟蹤效果；提出了一種基于前后軸融合參考的自主招車導(dǎo)航及控制方法，增加了對長軸距車輛的精準(zhǔn)控制，提高了車輛導(dǎo)航控制的精度。