提名单位（专家）

保定市科学技术局     （科技进步奖推荐号：104-451）

项目简介

本项目根据道路路口交通状况和已有信号控制系统的运行现状，以混合网络通讯环境下多源交通信息多方位提取和视频融合技术体系为出发点，利用实时数据推送交通信号控制机，采用混合麻雀搜索算法、神经网络算法、北斗导航和分布式网联车辆控制方法以及云计算运算，及时有效地将实时道路交通信息推送至交通管理者、设备维护人员、智慧车辆等广大交通参与者，充分发挥数字化、信息化等技术手段，在改造提升传统路口的交通控制单元时，多路口联动的实时数据推送关键技术和运行模式起到了巨大作用，为建设未来数字化城市和数字交通提供了技术保障和产品支撑。

本项目中技术支撑和系统架构能确保国家安全和网络信息安全。采用了先进的信息加密技术及防火墙，结合深度定制的安卓、北斗等安全系统，并经过了有关部门的等级保护测评，其中重要数据通过公安专网传输至交通管理部门指挥中心，其他信息推送至政务云平台，能有效保障信息的安全属性。

本项目主要创新内容：

1.基于多种通讯技术的混合网络终端设备是由5G蜂窝网络技术 TCP/http/mqtt、远距离无线电技术Lora、无线网传输技术WIFI、电力载波通信_485、射频识别技术FIRD、高频射频技术433组成，满足多种模式设备通信兼容需求。

2.应用基于Android的路口视频融合处理单元,通过逆透视变换、特征拼接、路口元素提取、结构化路口数据表达，实现全视角路口图像处理，达到航拍鸟瞰图的合成，为路口动态识别技术提供纯净的路口数字基座。

3.交通数据运算决策单元，采用具有自适应动态规划的神经网络算法，以及采取混合稀疏搜索算法，实现机群协同行驶路径动态优化、异型机群协同行驶路径实时优化，同时可有效避免行驶过程中冲突问题。

4.参数优化模块采用混合麻雀搜索算法，提高视频融合处理单元、交通数据运算决策单元及路测感知单元的参数优化能力，同时针对不同场景实现参数的自动优化配置。

5.分布式网联车辆控制方法，提出了基于时间变换与干扰观测器的鲁棒网联车辆控制方法，构建了基于智能博弈方法的动态组网方法，实现了存在外部干扰与模型参数不确定条件下的网联车辆预定时间收敛队列控制。

该项目技术水平先进，已经获得了2项国家发明zhuanli、1项实用新型zhuanli及3项软件著作权，4篇高质量论文，通过了质量检测、科技查新，目前产品已在北京、天津、河北、山东、山西、新疆、内蒙古等十余个省市自治区应用且效果良好，取得了显著的社会效益和较高的经济效益。

主要完成单位及创新推广贡献

第一完成单位：保定维特瑞光电能源科技有限公司作为项目主持单位，提供了项目建设资金和产品生产线，规划了项目研究内容、技术路线，组建了技术和产业化团队全面开展项目研究和产品推广应用，在产品的研制过程中获得3项软件著作权，发表论文1篇，通过科技查新1项。

第二完成单位：燕山大学针对本项目中关键技术算法和性能应用开展研究，并针对典型路口进行实地采集、数据建模、仿真验证，同时对智慧车企及地图公司进行数据运行的推送  对项目数据测试、采集做出贡献，在项目过程发表论文3篇，通过科技查新1项。

第三完成单位：第一娱乐作为参与单位，结合交通管理部门实际应用场景，在日常与交管部门协同工作中，了解实际需求，及时优化系统功能，使产品技术和性能指标更趋完善，在长时间技术探索和实际应用中不断挖掘创新点，获得授权发明zhuanli2项，实用新型zhuanli1项，通过科技查新1项，对本项目应用和系统运维有着重要的贡献。

应用情况及效益情况

一、推广应用：

目前产品已在北京、天津、河北、山东、山西、新疆、内蒙古等十余个省市自治区应用且效果良好

二、经济效益

1.本项目借助先进的技术与智能设备，对路口交通态势进行实时有效的监测，合理优化路权和通行权，降低行车时间成本并减少交通拥堵的不良现象，在不增加道路投资、减少土地占用的基础上有效增加交通容量并提升通行的能力，以雄安新区为例，采用本项目技术比传统模式节约建设成本32%左右，经济效益显著，已成为数字经济建设的主要场景乃至数字经济体系下的增长新动能。

2.传统模式下，交通拥堵时通过大量警力舒缓交通，本项目多路口联动的交通信号控制机推广应用，极大程度的节约警力资源，同时降低设备系统运维成本47%左右。

3.本项目可实现区域绿波通行，结合导航地图，通过对路口交通信号灯态、实时信息推送，保障车辆畅通，提高通行效率，极大地降低了交通事故发生率，降低公众出行成本和运输成本，为城市提供更好的营商环境。

三、社会效益

1.本项目应用现代信息技术，提升路口通行效率，改善城市的交通状况，提高人们的生活品质，提升公众出行满意度，同时也推动城市智能化、数字化转型。

2.随着交通拥堵问题的解决，能够减少因频繁停车、起步过程中增加的油耗，降低了车辆尾气等各种废气的排放，缓解城市热岛效应，为我国“碳中和”、“碳达峰”目标做出贡献。

3.降低交通事故率，节约警力、缓解交通拥堵、提升广大交通参与者的出行安全和效率。

主要知识产权和标准规范等目录

1.发明zhuanli：一种交通信号机，发明人：李军、杨建方、王茜，zhuanli号ZL201610248859.3，授权时间2018年10月16日；

2.发明zhuanli：一种基于北斗导航系统的智能交通管理方法，发明人：王士元、刘嘉铭、鲁斌、侯超、柴海宁、赵晓岚，zhuanli号：ZL202011623294.5，授权时间：2023年1月16日；

3.实用新型zhuanli：一种道路交通信号显示终端，发明人：李桄兆、杨建方、侯超，zhuanli号ZL202120475346.2，授权时间：2021年11月23日；

4.论文：作者：姚竟发、刘静、滕桂法、张璠、霍利民，论文题目：异型机群协同作业路径实时优化，期刊名称：中国农机化学报，出版年，卷（期）：2019（12），页码：118-124；

5.论文：作者：王建格、黄伟忠、罗小元、李晓磊、关新平，论文题目Connectivity-maintained and specified-time vehicle platoon control   systems with disturbance observer，期刊名称INTERNATIONAL   JOURNAL OF ROBUST AND NONLINEAR CONTROL，出版年，卷（期）：2021（31），页码：7844-7861；

6.论文：作者：王建格、罗小元、李晓磊、关新平，论文题目Robust predefined-time platoon control of networked vehicles with   uncertain disturbances，期刊名称INTERNATIONAL JOURNAL OF   SYSTEMS SCIENCE，出版年，卷（期）：2021（52），页码：3128-3140；

7.论文：作者：范琰琰、张宇、罗小元、彭庆金、金振林、，论文题目A Hybrid Sparrow Search Algorithm of the Hyperparameter   Optimization in Deep Learning，期刊名称MATHEMATICS，出版年，卷（期）：2022（10），页码：1-23；

8.软件著作权：基于边缘计算物联网的交通信号机网络监控系统V1.0，证书号：2019SR1387339，登记时间：2019年12月18日；

9.软件著作权：云平台智能交通信控系统V1.0，证书号：2020SR0941065，登记时间：2020年8月18日；

10.软件著作权：智能交通管控手机APP平台V1.0，证书号：2020SR0944632，登记时间：2020年8月18日；

主要完成人情况表（排名、姓名、技术职称、工作单位、对本项目技术创造性贡献、曾获奖励情况）

排名

姓名

技术职称

工作单位

完成单位

贡献

曾获奖情况

1

王士元

副高级工程师

保定维特瑞光电能源科技有限公司

保定维特瑞光电能源科技有限公司

作为项目第一完成人，确定了本项目的研究及实验方法，对主要科技创新点第一项到第三项均做出了创造性贡献，为本项目的首研人、第一完成人。本人规划了本产品项目，提出综合、新型产品设计思路，并组建了项目团队完成任务。在项目进程中本人完成了总体方案的设计和功能模块的划分，对项目进度作出合理计划，并最终带领项目组完成了此产品开发。在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。

2010、2011、2012、2014、2016、2017年获得河北省科技进步三等奖；2012、2013、2014、2015、2016年获保定市科技进步一等奖

2

姚竟发

副高级工程师

保定维特瑞光电能源科技有限公司

保定维特瑞光电能源科技有限公司

作为项目第二完成人，参与了机群协同行驶路径实时优化算法设计及测试，对主要科技创新点第二、三项均做出了一定的贡献。为本项目辅助完成人，在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%。

无

3

王建格

讲师

燕山大学

燕山大学

作为项目第三完成人，研究了分布式网联车辆控制方法研究，确定实验及测算数据，为本项目的技术可靠性提供了依据。对主要科技创新点第二、五项做出了一定的贡献。在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的65%。

无

4

范琰琰

专业技术

燕山大学

燕山大学

作为项目第四完成人，研究了参数优化算法设计、实验及数据测算，为本项目的技术可靠性提供了依据，对主要科技创新点第四项做出了一定的贡献。在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的65%。

无

5

侯超

副高级工程师

保定维特瑞光电能源科技有限公司

保定维特瑞光电能源科技有限公司

项目第五完成人，研究了混合网络终端设备及交通数据运算决策单元设计与测试，对主要科技创新点第一项、第三项做出了一定的贡献。为本项目辅助完成人，在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%

2016年获保定市科技进步一等奖；2020年获保定市科技进步三等奖

6

杨建方

副高级工程师

第一娱乐

第一娱乐

执行首研人的研究及实验方法，参与了混合网络终端设备的设计以及实验，为本项目的技术可靠性提供了依据，对主要科技创新点第一项做出了一定的贡献。在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的65%。

2020年获保定市科技进步三等奖

7

刘嘉铭

工程师

保定维特瑞光电能源科技有限公司

保定维特瑞光电能源科技有限公司

执行首研人的研究及实验方法，参与了交通数据运算决策单元设计、优化与测试，对主要科技创新点第四项均做出了一定的贡献。为本项目辅助完成人，在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的70%

2020年获保定市科技进步三等奖

8

李军

工程师

第一娱乐

第一娱乐

执行首研人的研究及实验方法，参与了路口视频融合处理单元设计、优化与测试，对主要科技创新点第二项均做出了一定的贡献。为本项目辅助完成人，在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的67%

无

9

李桄兆

工程师

第一娱乐

第一娱乐

执行首研人的研究及实验方法，参与了视频融合处理单元优化与测试，对主要科技创新点第二项均做出了一定的贡献。为本项目辅助完成人，在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的65%

2020年获保定市科技进步三等奖

10

王茜

副高级工程师

保定维特瑞光电能源科技有限公司

保定维特瑞光电能源科技有限公司

执行首研人的研究及实验方法，参与了混合网络终端设备优化与测试，对主要科技创新点第一项均做出了一定的贡献。为本项目辅助完成人，在该项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的60%

无

完成人合作关系说明

本项目由保定维特瑞光电能源科技有限公司、燕山大学电气工程学院与维特瑞交通科技有限公司共同完成，三方已于2018年3月1日签订了《基于多路口联动的实时数据推送交通信号控制机关键技术与应用项目合作协议》，对项目进行立项。

项目完成过程中，三方共同商定研究方向、技术路线，形成了2项发明zhuanli、1项实用新型zhuanli及3项软件著作权，由第一娱乐申请zhuanli，由保定维特瑞光电能源科技有限公司、第一娱乐共同享有知识产权。其中王士元（第一完成人）、侯超（第五完成人）、刘嘉铭（第七完成人）合作授权发明zhuanli《一种基于北斗导航系统的智能交通管理方法》；杨建方（第六完成人）、李军（第八完成人）、王茜（第十完成人）合作授权发明zhuanli《一种交通信号机》；侯超（第五完成人）、杨建方（第六完成人）、李桄兆（第九完成人）合作授权实用新型zhuanli《一种道路交通信号显示终端》。研发结题时，燕山大学、保定维特瑞光电能源科技有限公司在国内外重要期刊上发表论文4篇。

完成人及所在单位之间通过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。

完成人合作关系情况汇总表

序号

合作方式

合作者

合作时间

合作成果

备注

1

共同知识产权

王士元、侯超、刘嘉铭

2018年3月至2022年12月

发明zhuanli：一种基于北斗导航系统的智能交通管理方法

2

共同知识产权

杨建方、李军、王茜

2018年3月至2022年12月

发明zhuanli：一种交通信号机

3

共同知识产权

侯超、杨建方、李桄兆

2018年3月至2022年12月

实用新型zhuanli：一种道路交通信号显示终端

4

共同知识产权

第一娱乐、保定维特瑞光电能源科技有限公司

2018年3月至2022年12月

软件著作权：基于边缘计算物联网的交通信号机网络监控系统V1.0

软件著作权：云平台智能交通信控系统V1.0

软件著作权：智能交通管控手机APP平台V1.0

4

共同立项

王士元、姚竟发、王建格、范琰琰、侯超、杨建方、刘嘉铭、李军、李桄兆、王茜

2018年3月至2022年12月

基于多路口联动的实时数据推送交通信号控制机关键技术