關于對王士元等完成項目申報省獎情況的公示

提名單位（專家）

保定市科學技術局     （科技進步獎推薦號：104-451）

項目簡介

本項目根據道路路口交通狀況和已有信號控制系統的運行現狀，以混合網絡通訊環境下多源交通信息多方位提取和視頻融合技術體系為出發點，利用實時數據推送交通信號控制機，采用混合麻雀搜索算法、神經網絡算法、北斗導航和分布式網聯車輛控制方法以及云計算運算，及時有效地將實時道路交通信息推送至交通管理者、設備維護人員、智慧車輛等廣大交通參與者，充分發揮數字化、信息化等技術手段，在改造提升傳統路口的交通控制單元時，多路口聯動的實時數據推送關鍵技術和運行模式起到了巨大作用，為建設未來數字化城市和數字交通提供了技術保障和產品支撐。

本項目中技術支撐和系統架構能確保國家安全和網絡信息安全。采用了先進的信息加密技術及防火墻，結合深度定制的安卓、北斗等安全系統，并經過了有關部門的等級保護測評，其中重要數據通過公安專網傳輸至交通管理部門指揮中心，其他信息推送至政務云平臺，能有效保障信息的安全屬性。

本項目主要創新內容：

1.基于多種通訊技術的混合網絡終端設備是由5G蜂窩網絡技術 TCP/http/mqtt、遠距離無線電技術Lora、無線網傳輸技術WIFI、電力載波通信PLC_485、射頻識別技術FIRD、高頻射頻技術433組成，滿足多種模式設備通信兼容需求。

2.應用基于Android的路口視頻融合處理單元,通過逆透視變換、特征拼接、路口元素提取、結構化路口數據表達，實現全視角路口圖像處理，達到航拍鳥瞰圖的合成，為路口動態識別技術提供純凈的路口數字基座。

3.交通數據運算決策單元，采用具有自適應動態規劃的神經網絡算法，以及采取混合稀疏搜索算法，實現機群協同行駛路徑動態優化、異型機群協同行駛路徑實時優化，同時可有效避免行駛過程中沖突問題。

4.參數優化模塊采用混合麻雀搜索算法，提高視頻融合處理單元、交通數據運算決策單元及路測感知單元的參數優化能力，同時針對不同場景實現參數的自動優化配置。

5.分布式網聯車輛控制方法，提出了基于時間變換與干擾觀測器的魯棒網聯車輛控制方法，構建了基于智能博弈方法的動態組網方法，實現了存在外部干擾與模型參數不確定條件下的網聯車輛預定時間收斂隊列控制。

該項目技術水平先進，已經獲得了2項國家發明zhuanli、1項實用新型zhuanli及3項軟件著作權，4篇高質量論文，通過了質量檢測、科技查新，目前產品已在北京、天津、河北、山東、山西、新疆、內蒙古等十余個省市自治區應用且效果良好，取得了顯著的社會效益和較高的經濟效益。

主要完成單位及創新推廣貢獻

第一完成單位：保定維特瑞光電能源科技有限公司作為項目主持單位，提供了項目建設資金和產品生產線，規劃了項目研究內容、技術路線，組建了技術和產業化團隊全面開展項目研究和產品推廣應用，在產品的研制過程中獲得3項軟件著作權，發表論文1篇，通過科技查新1項。

第二完成單位：燕山大學針對本項目中關鍵技術算法和性能應用開展研究，并針對典型路口進行實地采集、數據建模、仿真驗證，同時對智慧車企及地圖公司進行數據運行的推送  對項目數據測試、采集做出貢獻，在項目過程發表論文3篇，通過科技查新1項。

第三完成單位：維特瑞交通科技有限公司作為參與單位，結合交通管理部門實際應用場景，在日常與交管部門協同工作中，了解實際需求，及時優化系統功能，使產品技術和性能指標更趨完善，在長時間技術探索和實際應用中不斷挖掘創新點，獲得授權發明zhuanli2項，實用新型zhuanli1項，通過科技查新1項，對本項目應用和系統運維有著重要的貢獻。

應用情況及效益情況

一、推廣應用：

目前產品已在北京、天津、河北、山東、山西、新疆、內蒙古等十余個省市自治區應用且效果良好

二、經濟效益

1.本項目借助先進的技術與智能設備，對路口交通態勢進行實時有效的監測，合理優化路權和通行權，降低行車時間成本并減少交通擁堵的不良現象，在不增加道路投資、減少土地占用的基礎上有效增加交通容量并提升通行的能力，以雄安新區為例，采用本項目技術比傳統模式節約建設成本32%左右，經濟效益顯著，已成為數字經濟建設的主要場景乃至數字經濟體系下的增長新動能。

2.傳統模式下，交通擁堵時通過大量警力舒緩交通，本項目多路口聯動的交通信號控制機推廣應用，極大程度的節約警力資源，同時降低設備系統運維成本47%左右。

3.本項目可實現區域綠波通行，結合導航地圖，通過對路口交通信號燈態、實時信息推送，保障車輛暢通，提高通行效率，極大地降低了交通事故發生率，降低公眾出行成本和運輸成本，為城市提供更好的營商環境。

三、社會效益

1.本項目應用現代信息技術，提升路口通行效率，改善城市的交通狀況，提高人們的生活品質，提升公眾出行滿意度，同時也推動城市智能化、數字化轉型。

2.隨著交通擁堵問題的解決，能夠減少因頻繁停車、起步過程中增加的油耗，降低了車輛尾氣等各種廢氣的排放，緩解城市熱島效應，為我國“碳中和”、“碳達峰”目標做出貢獻。

3.降低交通事故率，節約警力、緩解交通擁堵、提升廣大交通參與者的出行安全和效率。

主要知識產權和標準規范等目錄

1.發明zhuanli：一種交通信號機，發明人：李軍、楊建方、王茜，zhuanli號ZL201610248859.3，授權時間2018年10月16日；

2.發明zhuanli：一種基于北斗導航系統的智能交通管理方法，發明人：王士元、劉嘉銘、魯斌、侯超、柴海寧、趙曉嵐，zhuanli號：ZL202011623294.5，授權時間：2023年1月16日；

3.實用新型zhuanli：一種道路交通信號顯示終端，發明人：李桄兆、楊建方、侯超，zhuanli號ZL202120475346.2，授權時間：2021年11月23日；

4.論文：作者：姚竟發、劉靜、滕桂法、張璠、霍利民，論文題目：異型機群協同作業路徑實時優化，期刊名稱：中國農機化學報，出版年，卷（期）：2019（12），頁碼：118-124；

5.論文：作者：王建格、黃偉忠、羅小元、李曉磊、關新平，論文題目Connectivity-maintained and specified-time vehicle platoon control   systems with disturbance observer，期刊名稱INTERNATIONAL   JOURNAL OF ROBUST AND NONLINEAR CONTROL，出版年，卷（期）：2021（31），頁碼：7844-7861；

6.論文：作者：王建格、羅小元、李曉磊、關新平，論文題目Robust predefined-time platoon control of networked vehicles with   uncertain disturbances，期刊名稱INTERNATIONAL JOURNAL OF   SYSTEMS SCIENCE，出版年，卷（期）：2021（52），頁碼：3128-3140；

7.論文：作者：范琰琰、張宇、羅小元、彭慶金、金振林、，論文題目A Hybrid Sparrow Search Algorithm of the Hyperparameter   Optimization in Deep Learning，期刊名稱MATHEMATICS，出版年，卷（期）：2022（10），頁碼：1-23；

8.軟件著作權：基于邊緣計算物聯網的交通信號機網絡監控系統V1.0，證書號：2019SR1387339，登記時間：2019年12月18日；

9.軟件著作權：云平臺智能交通信控系統V1.0，證書號：2020SR0941065，登記時間：2020年8月18日；

10.軟件著作權：智能交通管控手機APP平臺V1.0，證書號：2020SR0944632，登記時間：2020年8月18日；

主要完成人情況表（排名、姓名、技術職稱、工作單位、對本項目技術創造性貢獻、曾獲獎勵情況）

排名

姓名

技術職稱

工作單位

完成單位

貢獻

曾獲獎情況

1

王士元

副高級工程師

保定維特瑞光電能源科技有限公司

保定維特瑞光電能源科技有限公司

作為項目第一完成人，確定了本項目的研究及實驗方法，對主要科技創新點第一項到第三項均做出了創造性貢獻，為本項目的首研人、第一完成人。本人規劃了本產品項目，提出綜合、新型產品設計思路，并組建了項目團隊完成任務。在項目進程中本人完成了總體方案的設計和功能模塊的劃分，對項目進度作出合理計劃，并最終帶領項目組完成了此產品開發。在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的70%。

2010、2011、2012、2014、2016、2017年獲得河北省科技進步三等獎；2012、2013、2014、2015、2016年獲保定市科技進步一等獎

2

姚竟發

副高級工程師

保定維特瑞光電能源科技有限公司

保定維特瑞光電能源科技有限公司

作為項目第二完成人，參與了機群協同行駛路徑實時優化算法設計及測試，對主要科技創新點第二、三項均做出了一定的貢獻。為本項目輔助完成人，在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的70%。

無

3

王建格

講師

燕山大學

燕山大學

作為項目第三完成人，研究了分布式網聯車輛控制方法研究，確定實驗及測算數據，為本項目的技術可靠性提供了依據。對主要科技創新點第二、五項做出了一定的貢獻。在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的65%。

無

4

范琰琰

專業技術

燕山大學

燕山大學

作為項目第四完成人，研究了參數優化算法設計、實驗及數據測算，為本項目的技術可靠性提供了依據，對主要科技創新點第四項做出了一定的貢獻。在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的65%。

無

5

侯超

副高級工程師

保定維特瑞光電能源科技有限公司

保定維特瑞光電能源科技有限公司

項目第五完成人，研究了混合網絡終端設備及交通數據運算決策單元設計與測試，對主要科技創新點第一項、第三項做出了一定的貢獻。為本項目輔助完成人，在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的70%

2016年獲保定市科技進步一等獎；2020年獲保定市科技進步三等獎

6

楊建方

副高級工程師

維特瑞交通科技有限公司

維特瑞交通科技有限公司

執行首研人的研究及實驗方法，參與了混合網絡終端設備的設計以及實驗，為本項目的技術可靠性提供了依據，對主要科技創新點第一項做出了一定的貢獻。在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的65%。

2020年獲保定市科技進步三等獎

7

劉嘉銘

工程師

保定維特瑞光電能源科技有限公司

保定維特瑞光電能源科技有限公司

執行首研人的研究及實驗方法，參與了交通數據運算決策單元設計、優化與測試，對主要科技創新點第四項均做出了一定的貢獻。為本項目輔助完成人，在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的70%

2020年獲保定市科技進步三等獎

8

李軍

工程師

維特瑞交通科技有限公司

維特瑞交通科技有限公司

執行首研人的研究及實驗方法，參與了路口視頻融合處理單元設計、優化與測試，對主要科技創新點第二項均做出了一定的貢獻。為本項目輔助完成人，在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的67%

無

9

李桄兆

工程師

維特瑞交通科技有限公司

維特瑞交通科技有限公司

執行首研人的研究及實驗方法，參與了視頻融合處理單元優化與測試，對主要科技創新點第二項均做出了一定的貢獻。為本項目輔助完成人，在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的65%

2020年獲保定市科技進步三等獎

10

王茜

副高級工程師

保定維特瑞光電能源科技有限公司

保定維特瑞光電能源科技有限公司

執行首研人的研究及實驗方法，參與了混合網絡終端設備優化與測試，對主要科技創新點第一項均做出了一定的貢獻。為本項目輔助完成人，在該項目研發工作中投入的工作量占本人工作總量的60%

無

完成人合作關系說明

本項目由保定維特瑞光電能源科技有限公司、燕山大學電氣工程學院與維特瑞交通科技有限公司共同完成，三方已于2018年3月1日簽訂了《基于多路口聯動的實時數據推送交通信號控制機關鍵技術與應用項目合作協議》，對項目進行立項。

項目完成過程中，三方共同商定研究方向、技術路線，形成了2項發明zhuanli、1項實用新型zhuanli及3項軟件著作權，由維特瑞交通科技有限公司申請zhuanli，由保定維特瑞光電能源科技有限公司、維特瑞交通科技有限公司共同享有知識產權。其中王士元（第一完成人）、侯超（第五完成人）、劉嘉銘（第七完成人）合作授權發明zhuanli《一種基于北斗導航系統的智能交通管理方法》；楊建方（第六完成人）、李軍（第八完成人）、王茜（第十完成人）合作授權發明zhuanli《一種交通信號機》；侯超（第五完成人）、楊建方（第六完成人）、李桄兆（第九完成人）合作授權實用新型zhuanli《一種道路交通信號顯示終端》。研發結題時，燕山大學、保定維特瑞光電能源科技有限公司在國內外重要期刊上發表論文4篇。

完成人及所在單位之間通過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。

完成人合作關系情況匯總表

序號

合作方式

合作者

合作時間

合作成果

備注

1

共同知識產權

王士元、侯超、劉嘉銘

2018年3月至2022年12月

發明zhuanli：一種基于北斗導航系統的智能交通管理方法

2

共同知識產權

楊建方、李軍、王茜

2018年3月至2022年12月

發明zhuanli：一種交通信號機

3

共同知識產權

侯超、楊建方、李桄兆

2018年3月至2022年12月

實用新型zhuanli：一種道路交通信號顯示終端

4

共同知識產權

維特瑞交通科技有限公司、保定維特瑞光電能源科技有限公司

2018年3月至2022年12月

軟件著作權：基于邊緣計算物聯網的交通信號機網絡監控系統V1.0

軟件著作權：云平臺智能交通信控系統V1.0

軟件著作權：智能交通管控手機APP平臺V1.0

4

共同立項

王士元、姚竟發、王建格、范琰琰、侯超、楊建方、劉嘉銘、李軍、李桄兆、王茜

2018年3月至2022年12月

基于多路口聯動的實時數據推送交通信號控制機關鍵技術