公司簡介
廣東古田智慧型科技有限公司創立於2004年,註冊資本1200萬元,總部地址位於佛山市南海區桂城東平路瀚天科技電子城綜合樓四樓,辦公面積超過2000平方米。是一家在智慧型交通領域擁有7項軟體著作權、5項發明專利的國家級高新技術企業、廣東省民營企業、雙軟認證企業、銀企合作優秀企業、廣東省誠信企業以及南海區“雄鷹計畫”“選種育苗計畫”重點扶持企業,具有系統集成、建築智慧型化、安全技術防範等相關資質。旗下擁有全資子公司6家和在建產研基地約120畝,生產廠房2500平方米,運輸、施工機械50餘台套,生產機械設備25台套,儀器表15台套,在職人員153人,其中中、高級技術人員55人。2010年公司資信評級為A+級。公司有著永遠追求技術創新的企業精神,有著為客戶創造最大價值的經營理念。經過近年來的自主研發和成果套用推廣,公司已經發展成為佛山市同行業中技術力量最雄厚、生產及施工能力最強、生產施工設備最完善、營業額居前的企業,更是國內唯一一家將智慧型交通綜合調度管理平台軟體成功套用於國際性大型活動交通指揮中心的標桿企業。
技術優勢:公司與吉林大學、清華大學、中國交通信息中心智慧型交通研究所、中科院自動化所等建立了合作研發、技術交流關係,目前公司在智慧型交通方面有二十餘項發明專利和軟體著作權,包括兩項國家科技進步二等獎,其中動態交通誘導系統、新一代智慧型化交通控制系統和智慧型公共運輸系統等具有國內絕對技術領先優勢。
施工優勢:公司在智慧型交通、系統集成、智慧型建築、交通工程等方面取得了比較完善的資質,已經取得和即將獲批的資質包括:計算機系統集成、建築智慧型化設計施工一體化資質、公路工程交通安全設施分項、公路工程通信、收費、監控綜合分項、通信工程專業承包、城市道路照明、機電安裝專業承包、計算機安全防護。公司共有專業施工隊伍100餘人,項目經理40餘位,各類施工機械設備百餘台套,在全國三十餘個城市、二十多條高速公路開展了數百項施工項目,公司推行的《精細化施工管理》對確保項目進度、質量、工期起到積極作用。
管理和團隊優勢:公司有一支年富力強、充滿激情的管理團隊,通過完善的制度建設和流程化管理,使技術研發、產品生產、項目實施、質量管理、市場開拓等各方面相互協調、全面推進,為公司快速健康發展奠定了基礎。
展望未來:公司目前正在進行位於肇慶市高新技術產業園的生產及研發基地的建設,總規劃建築面積達7萬平方米。公司在南海三山創意產業園的總部基地也在規劃中。在此基礎上,公司將進一步加大產品的研發力度,力求站在世界技術的最前沿,為智慧型交通、綠色建築、低碳城市提供最全面的整體解決方案。
企業文化
企業使命:致力於行業技術的創新和發展,以卓越的產品和服務為民眾提供便利,造福社會。
企業願景:世界領先的智慧型交通產品和服務供應商。
企業宗旨:誠信、領先、共贏
企業精神:激情進取、銳意創新、艱苦奮鬥、自強不息
核心價值觀:永遠追求技術的創新與發展,客戶價值投入的超值回報。
提供員工快樂成長的寬大舞台,共同分享企業成功的喜悅。
經營理念:以人心為基礎,以良心為標準,以愛心為氛圍
員工格言:競爭中成長,創新中超越
員工警訓:只有努力工作,才有美好將來
人才理念:人適其位,位適其人。只要能夠勝任本職工作就是人才,開拓創新就是人才。
人才機制:事業留人,待遇留人,文化留人
技術團隊
(一)董事長兼總經理:劉思哲
劉總畢業於吉林大學,本科,行政管理學學士、中級公路經濟師。憑藉多年交通行業的從業經驗及專業的經營管理理念,帶領公司由主管生產信號燈等交通設備逐漸向“城市智慧型交通調控系統”轉型,主持研發的智慧型交通管理系統為2010年廣州亞運交通護航,確保期間即時廣州日增進300萬客流,城市道路車速仍然可提高15%,交通有序無事故。作為公司技術帶頭人,劉總獲得1項計算機軟體著作權,並在《現代商貿工業》等專業期刊發表學術論文多篇。
劉總充分運籌其善於打造公司的企業文化,激發核心團隊的凝聚力和戰鬥力,將古田公司在短短的幾年間由個人公司發展成業務遍布全國的規模化集團公司。帶領公司獲得高新技術企業、國家民營企業、佛山市南海區雄鷹計畫重點扶持企業、建築智慧型化工程和施工二級等資質認定;2010年自主研發“智慧型交通綜合管理平台ITMS2.0軟體”更是令公司成為廣大首家、全國第二家擁有智慧型交通綜合管理平台軟體的民營高科技企業。與此同時,還積極促進公司與吉林大學智慧型交通研究中心合作展開產學研的技術研究。
(二)技術總監:楊兆升教授 博士生導師
楊教授是國內ITS 領域最著名的專家之一,吉林省第二批省管優秀專家、第一、二批省高級專家,交通工程(領域)專家;2002年當選吉林省第二批省管優秀專家,2005年當選第一批省高級專家,2008年當選第二批省高級專家;國務院學科評議組成員、吉林大學交通學科帶頭人、吉林大學ITS 研究與開發中心主任、部級有突出貢獻專家,享受國務院政府津貼。
楊教授在城市交通流誘導系統、先進的交通管理系統、城市交通信號控制系統、智慧型公共運輸系統、交通運輸系統規劃設計等方面取得一系列創新成果;編寫多本ITS 教材和著作;獲國家科技進步二獎2項、三等獎 1項,部省科技進步二等獎4 項、三等獎1 項,美國運輸部科研成果獎1 項。
(三)佛山市吉大智慧型交通有限公司
佛山吉大智慧型交通有限公司是依託國家重點高校吉林大學而設立的高科技公司,吉林大學控股有限公司是公司的發起人和戰略投資者,公司設立在瀚天電子科技城。公司經營範圍:1、交通路網、城市公交及客貨場站、交通樞紐、軌道交通、智慧型交通、交通工程、現代物流綜合管理的諮詢、規劃、設計;2、施工、安裝、維護:計算機系統集成工程、建築智慧型化工程、軌道交通信息工程、智慧型交通系統、交通信號燈、視頻監控、公路通信收費監控綜合系統、公路交通安全設施、市政設施及路基路面施工、鋼結構工程、照明工程、機電安裝工程;3、智慧型交通綜合管理平台軟體、信號控制系統、現代物流綜合管理、智慧型路口信號機、智慧型交通外設電子產品研發、生產、銷售及相關技術服務。
公司技術力量及專家團隊:
1、公司技術力量
本公司技術力量主要來自於吉林大學,其中:教授3人、副教授6人、講師8人、博士10人、碩士30人及工程師12人。本公司研發內容基本上涵蓋了智慧型交通系統,主要研發內容包括動態交通誘導系統設計與開發、智慧型公共交通系統分析與設計、新一代智慧型化交通控制系統設計與開發、道路交通系統分析與設計、交通組織與設計技術、道路交通網路規劃、道路交通信息的融合處理技術、交通狀態動態判別技術等。
同時,本公司有多位研發人員分別兼任國務院學科評議組成員、中國交通運輸系統工程學會副理事長、國家自然科學基金評審、國家智慧型運輸系統專家組成員、中國交通規劃研究會常務理事、《中國公路學報》等交通運輸學科核心刊物常務編委、中國交通工程學會理事、中國道路交通安全協會理事、中國交通工程學會理事等職務,在國內同行中具有重要影響。
2、公司專家團隊
1)首席專家
2)技術骨幹
(1)楊慶芳
博士,教授,博士生導師。主要研究領域為交通信息工程和交通誘導系統。 近年來,先後在智慧型交通系統研究方面承擔並參與10餘個項目的研究,1997-2000年期間參與了國家自然科學基金重點項目“城市交通流誘導系統理論模型和方法研究”,作為子課題負責人,完成了“城市交通流誘導系統框架研究”,提出了適用於我國國情的城市交通誘導系統框架設計與研究;2001-2003年參與了國家“十五”科技攻關計畫項目“基礎交通信息採集與融合技術研究”,作為其中子課題負責人,完成了“交通信息融合技術研究”,提出了多種有實用價值的交通信息融合算法,豐富了智慧型化交通信息處理技術體系;2002-2004年期間參與了國家科技公關計畫重大項目課題“車載導航裝臵開發”,作為子課題負責人,完成了“動態交通信息服務系統開發”,提出了包括動態交通信息預處理及交通流量短時預測理論模型和方法體系;2003-2005年期間,作為負責人完成了吉林省科技廳發展計畫項目“停車誘導系統理論方法和實施技術研究”,該項目已順利通過專家組鑑定,專家組認為課題研究成果處於國際先進、國內領先水平;2006-2007年期間,作為負責人完成了國家863計畫目標導向類課題“新一代智慧型化交通控制系統關鍵技術研發”,該項課題開發的具有自主智慧財產權的新一代智慧型化交通控制系統已產業化並得到廣泛套用,打破了國外交通控制系統壟斷我國市場的局面;2009-2011年期間,參與國家863計畫課題“非常態下道路交通異常狀態信息獲取技術研發”,作為其中課題主要參加人,對突發災害下的應急交通疏散誘導與交通信號協同控制進行了重點研究,提出了突發災害下交通誘導與交通控制的協同方案。作為主要完成人,申報國家發明專利9項(其中3項已獲專利權),發表SCI、EI檢索學術論文30餘篇。
(2)薑桂艷
博士,教授,博士生導師。從事道路交通信息採集、處理與套用技術以及道路交通安全技術領域的研究工作,在固定型交通流信息檢測器配置最佳化、基於浮動車的交通流信息採集、交通流參數數據質量線上評價與控制、交通流信息短時預測、道路交通信息組織與管理、突發交通事件自動檢測、交通擁擠快速識別、擁擠條件下的交通信號控制、大規模路網路徑快速最佳化以及道路交通事故分析與防治等技術研究方面具有特色。
(3)於德新
博士,副教授,博士生導師。一直致力於交通信息工程及控制、智慧型交通系統、交通系統模擬等領域的研究。2000年以來,主要參加並完成了國家級、省部級課題和工程、產業化課題10餘項(包括2項“十五”國家科技攻關重大項目、1項國家自然科學基金項目);同時作為課題負責人,主持國家及省部級項目4項(包括3項“863”項目);發表論文13篇(其中EI檢索5篇),參加撰寫著作3部。獲國家科技進步二等獎2項,省部級科技進步一等獎1項。
公司主要業績介紹:
近年來,本公司主要成員分別獲得了國家科技進步二等獎3項、三等獎1項,省部級科技進步獎一等獎1項、省部級科技進步獎二等獎4項、省部級科技進步獎三等獎1項、美國運輸部科研成果獎1項、全軍科學技術進步二等獎和三等獎各1項。以上獎勵均以本公司主要成員為第一完成人,吉林大學為第一完成單位。
自2001年以來,本公司主要成員共主持完成省部級以上項目60餘項,其中:“十一五”國家863計畫目標導向課題4項、國家863計畫探索類課題4項、"十五"國家科技攻關重大項目2項,國家級基金項目10餘項(重點項目2項),省部級及工程產業化項目40餘項,並取得了國際領先、國際先進、國內領先的研究成果;發表學術專著、專業教材和科技讀物20餘部,在核心專業期刊和著名國際學術會議上發表高水平的學術論文500餘篇,被SCI、EI、ISTP等國際著名收錄系統收錄的近200篇。目前承擔運行的國家級、省部級以上項目10餘項。具體成果簡介如下:
1、公司主要成員承擔的代表性科研項目及獲獎情況
表1 代表性科研項目列表
序號 | 課題名稱 | 編號 | 負責人 | 起止時間 | 經費(萬元) | 類別 |
1 | 新一代智慧型化交通控制系統關鍵技術研發 | 2006AA11Z228 科技部(863計畫) | 楊兆升 | 2006.12~2007.12 | 246 | 縱向 |
2 | 基於動態信息的智慧型導航軟體與套用系統研發 | 2007AA12Z242 科技部(863計畫) | 楊兆升 | 2007.12~2010.6 | 430 | 縱向 |
3 | 區域交通系統狀態特徵提取與集成技術 | 2007AA11Z242 科技部(863計畫) | 楊兆升 | 2007.12~2010.6 | 120 | 縱向 |
4 | 基於多源實時交通數據的城市道路交通狀態預測技術研發 | 2007AA11Z218 科技部(863計畫) | 楊兆升 | 2007.12~2010.6 | 100 | 縱向 |
5 | 車載信息裝置開發 | 2002BA404A22B | 楊兆升 | 2002.01~2003.12 | 80 | 縱向 |
6 | 基礎交通信息採集與融合技術研究 | 2002BA404A03 | 楊兆升 | 2001.12~2003.12 | 90 | 縱向 |
7 | 先進的交通管理系統理論模型和方法研究 | 79870045 | 楊兆升 | 1999.01~2001.12 | 8 | 縱向 |
8 | 城市交通流系統協同理論與控制方法研究 | 國家自然科學基金 面上項目 | 楊兆升 | 2005.1~2007.12 | 25 | 縱向 |
9 | 智慧型化公共運輸系統關鍵理論與實施方法研究 | 50078025 | 楊兆升 | 2001.01~ 003.12 | 21 | 縱向 |
10 | 城市交通控制系統的理論模型和方法研究 | 98018510 | 楊兆升 | 1999.01~ 2001.12 | 4 | 縱向 |
11 | 城市交通自適應控制系統理論模型和方法研究 | 19980534-01 | 楊兆升 | 1998.08~ 2001.08 | 5 | 縱向 |
12 | 停車誘導系統理論方法和實施技術研究 | 20020424 | 楊兆升 | 2002.08~ 004.8 | 5 | 縱向 |
13 | 智慧型化高速公路突發事件監控系統關鍵理論與方法 | 50178072 | 薑桂艷 | 2002.01~ 004.12 | 18 | 縱向 |
通過以上項目的研發,本公司積累了豐富的交通信息採集與處理技術、智慧型導航技術研發,交通誘導系統開發和交通控制與交通誘導協同運作理論與實踐方面的研究基礎與開發經驗,開發了具有自主智慧財產權的主導技術,獲國家科技進步二等獎3項、三等獎1項,省部級科技進步獎一等獎1項,二等獎4項,三等獎1項。上述獎項吉林大學均為第一完成單位。申報國家發明專利6項,獲得國家發明專利2項、實用新型專利2項,獲得計算機軟體著作權2項。發表論文400餘篇(其中三大檢索90餘篇),出版著作11部(專著7部)。其中具有代表性的獎勵列表如下:
表2 代表性獎勵列表
序號 | 獎項名稱 | 獲獎等級 | 獲獎人 | 排名 | 證書編號 |
1 | 城市道路智慧型交通系統理論體系、關鍵技術及工程套用 | 2006年度國家科學技術進步二等獎 | 楊兆升 薑桂艷 | 1 | 2006-J-223-2-06-R01 |
2 | 城市交通流誘導系統理論模型、關鍵技術的研究及套用 | 2004年度國家科學技術進步二等獎 | 楊兆升 薑桂艷 | 1 | 2004-J-223-2-06-R01 |
3 | 交通運輸系統規劃設計理論、方法、技術的研究及套用 | 2000年度國家科學技術進步二等獎 | 楊兆升 薑桂艷 | 1 | J-223-2-07-R01 |
4 | 城市交通流誘導系統理論模型和方法研究 | 2002年度吉林省科學技術進步一等獎 | 楊兆升 薑桂艷 | 1 | 0210501 |
序號 | 類別 | 名稱 | 批准(申請號) | 發明(設計)人 |
1 | 發明專利 | 大範圍戰略交通協調控制方法 | 200810050344.8 | 楊兆升等 |
2 | 發明專利 | 區域混合交通自適應信號協調控制方法 | 200810050342.9 | 楊兆升等 |
3 | 發明專利 | 顯示板誘導與區域控制協同運作的區域交通管理系統 | 200810050343.3 | 楊兆升等 |
4 | 發明專利 | 車輛導航裝置語音控制系統 | ZL200610016543.8 | 楊兆升等 |
5 | 發明專利 | 車載導航三維路徑顯示系統 | 200610016542.3 | 楊兆升等 |
6 | 發明專利 | 車載實時動態交通誘導路徑最佳化方法 | 200610016541.9 | 楊兆升等 |
7 | 發明專利 | 基於交通狀態時空模型的路網性能判定方法 | 01010120787.7 | 楊兆升等 |
8 | 發明專利 | 基於道路數據增量更新的導航電子地圖動態拓撲重建系統 | 200910218030.9 | 楊兆升等 |
9 | 發明專利 | 大規模路網下中心式實時動態交通誘導路徑最佳化方法 | 200910218029.6 | 楊兆升等 |
2、代表性研究成果簡介
1)、交通信息採集、處理、發布方面
本公司主要成員通過完成“十五”國家科技攻關計畫項目“基礎交通信息採集與融合技術研究”、深圳市公安局交通警察局項目“深圳市交通信息採集及共用信息平台研究”,國家自然科學基金項目“智慧型化高速公路突發事件監控系統關鍵理論與方法研究”,在交通信息採集、處理、發布方面取得了多項技術成果,並將這些技術成果套用於北京、上海、深圳等10多個工程項目中。
本公司將以上六個方面的研發成果成果綜合套用於深圳、北京等10多個工程項目中,在深圳市建成了交通共用信息平台(圖1),在上海建成了交警總隊信息服務系統(圖2)。提高了城市道路交通系統各組成部分之間的協作程度,降低了交通信息成本,為交通參與者和管理者提供全面、準確的出行和管理決策信息。
圖1 深圳市交通共用信息平台
圖2 上海交警總隊信息服務系統
2)、交通運輸系統規劃方法研究與套用方面
本公司依託主持完成的“八五”重點攻關項目“公路水運交通運輸網路規劃技術研究”、國家自然科學基金項目“區域交通運輸系統網路規劃方法、模型和使用軟體研究”、“開發區土地利用和交通規劃模型研究”以及吉林省科委重點項目“實時動態交通分配理論模型”等項目,創建了交通量生成、非平衡交通分配等理論模型,改變了我國長期使用國外理論模型進行公路網規劃設計的局面,開發出國內第一套交通運輸系統規劃設計軟體,得到了大量的工程套用。並於1996 年出版了我國第一部該領域理論專著《運輸系統規劃與模型》,被國家評為 “當代科技重要著作·交通領域”,獲交通部科技進步二等獎和全國優秀圖書二等獎。研發成果主要體現在以下幾個方面:
(1)網路分配研發方面
路網分配是運輸系統網路規劃、評價和決策過程中的一個重要環節。路網分配模型的不同,主要來源於各種路網分配在各自的分配過程中所依據的量方面的不同假設:連續特性描述和出行路線選擇描述以及各自所依據的分配準則。
儘管目前交通分配可分為平衡和非平衡兩大類,但平衡分配模型由於其求解過程非常複雜,極難套用於實際的交通運輸系統規劃設計中,而非平衡分配模型卻由於其具有簡單、實用等特點,並且考慮到眾所周知的事實,即並非所有駕駛員都按照一個行程費用的定義來選擇最小費用的路線,因而被廣泛套用。
在“非平衡分配模型”研究方面,本項目組提出了許多新的理論,例如:動態多路徑機率分配模型、隨機分配模型、熵分配準則和熵分配模型。這些理論模型在吉林省路網規劃設計中套用後,取得了非常理想的效果。
(2)軍事交通運輸理論模型研究方面
限制點連續到達交通流的最佳配流問題是一個軍事運輸組織中的最佳化決策問題。其主要是研究如何解決在一個給定的運輸系統中,由於某一服務設施(如車站、橋樑、公路的瓶頸段、鐵路的限制區段、後方倉庫等)的容量限制,使得若干股需要連續、均衡地進入該設施的交通流不能同時進入時,怎樣沿時間軸將設施的容量合理地分配給這些交通流,使之能在各自規定要求的時限內進入或通過該設施,並且整個過程結束得最早的一類特殊交通流分配問題。
在軍事運輸中(尤其在戰時)一個給定的運輸系統,其中一些重要設施的容量往往是小於需要進入設施的若干連續流的流量之和。這樣,在運輸組織中,稍有不當便會在這些設施上出現擁擠或阻塞,嚴重時會導致整個系統癱瘓。利用項目組提出的“戰略重點迂迴路檢驗理論”及“應急狀態下交通流匯流最佳化理論模型”將交通在短時間內進行分流,能儘快地結束交通受阻狀態。上述理論模型在吉林省軍區、瀋陽軍區後勤部、吉林省交通廳交通戰備辦公室、吉林省計委等10 幾個單位套用後,取得了滿意效果。
(3)交通運輸系統規劃設計套用軟體系統開發方面
本公司結合已有的交通運輸規劃設計研究成果,在吸收了國外同類軟體優點的基礎上,開發了適合中國國情的“公路、水運交通運輸網路規劃軟體系統”。該軟體系統包含有數據處理、人口水平預測、交通量生成預測、交通量分布、方式劃分、交通分配、網路規劃設計評價以及備選方案設計等功能。系統含蓋了本項目組的絕大部分理論、方法和技術,具有實用性強、通用性好、操作方便等優點。套用該軟體,為吉林省完成了30 年公路網規劃,獲得了非常滿意的效果。
圖3 交通運輸系統規劃設計軟體界面
本公司先後與美國運輸部聯邦公路局、交通部科學研究院、鐵道部第三勘測設計院、吉林省交通廳多家單位合作,完成了“2020 西南片區五省年運量規劃”、“京滬高速鐵路規劃設計”等課題。同時,項目組研發成果在國防交通規劃中發揮了理論支持作用。在吉林省東部邊境地帶的國防交通規劃設計中,創建了“戰略防禦重點迂迴路檢驗模型”和“應急狀態下交通流匯流最佳化理論模型”,滿足了國防交通規劃中“一線通達二線呈網”的要求,保證了在軍事行動中由於緊急情況造成的交通阻塞得以快速解除。同時,美國運輸部聯邦公路局將本項目組研究成果譯成英文並在開發中國家推廣,南美哥倫比亞大學採用了其中部分模型,越南國大學部、河內交通大學、越池市教育與培訓中心等高度讚揚了本項目組的研究成果,並計畫在越南推廣使用本項目的科研成果。
圖4 本公司為山東省規劃設計的2020年高速公路網
3)、新一代智慧型化交通控制系統開發方面
傳統交通信號控制主要在於規範車輛在交叉口的運行秩序,未考慮到如何最佳化協調交叉口間的交通信號,以提高行駛速度,減少出行時間。國外雖有此類產品,但未考慮我國機動車、非機動車混行以及路網稀疏不一的實際情況,引進後作用不顯著,仍無法從根本上解決交通擁堵問題。本公司開發的新一代智慧型化交通控制系統(NITCS)從點、線、面三個控制層次,依據實時動態的交通流信息,對路網交通流進行多尺度多模態交通狀態判別、預測,採用大系統智慧型控制與分層動態遞階協調的思想,整體上戰略部署,統籌規劃,局部上最佳化協調,應需而動。從時空兩個角度,將戰略控制與戰術控制相結合,最佳化控制路網交通流,均衡交通負荷,從而提高路網的通行能力,快速疏散擁擠交通流,從根本上有效解決交通擁擠的問題。並突破傳統控制系統控制節點<256的限制,實現大範圍路網(控制節點數>2000)的寬穩態控制,滿足特大城市對城市路網控制節點實施統一協調最佳化控制的需求。
NITCS主要有以下特色:
(1)創建城市交通大系統動態遞階協調理論,為NITCS研發提供理論依據
傳統交通控制理論對交通控制的研究停留在單一區域層上:將城市交通大系統分成若干個區域,各區域獨立進行交通控制,控制策略間缺乏關聯性與協調性,因而無法實現整個大系統的全局最優控制。楊教授基於大系統理論,創建了城市交通大系統動態遞階協調理論,將城市大系統分成多級(多層)耦合的子系統,通過上級子系統對下級子系統的關聯協調,達到城市交通大系統控制策略最優的控制效果,為解決城市交通問題開闢了一條嶄新的思路。
圖5 新一代智慧型化交通控制系統(NITCS)結構圖
(2)提出並研發了大範圍戰略交通控制技術,解決了傳統區域控制難以解決的交通流控制問題
傳統交通控制系統只是簡單的將城市路網劃分為若干個區域分別進行控制,沒有大範圍戰略交通控制級來協調各區域邊界及區域內的控制策略,因而造成各區域相互獨立、控制策略缺乏相互協調、交通負荷在區域與區域之間分配不均而形成局部或大範圍交通擁擠。
本公司首次提出並研發了大範圍戰略交通控制技術,解決了大範圍路網的多信號控制節點的交通控制問題(大於2000個節點);以交叉口、路段及區域交通狀態判別結果為基礎,通過對區域內及區域邊界的控制策略進行協調最佳化,有效地解決了區域內及區域邊界的交通擁擠的問題。目前該項技術已在淄博、長沙等城市成功套用,獲得軟體著作權1項。
(3)研發了混合交通信號配時參數最佳化技術,解決了我國混合交通流控制核心技術空心化的難題
當前國內外的交通信號控制主要以機動車車為對象,以其進行協調最佳化所產生的配時信號,當受到行人、腳踏車群干擾時,容易在路口形成交通擁堵現象(佐證:北京、天津、重慶等腳踏車較多的路口極易造成擁堵),造成系統不穩定。
本公司以行人、機動車、非機動車(腳踏車)、公車輛(含應急車輛)為交通信號控制對象,研發了混合交通信號配時參數最佳化技術,權衡行人、機動車、機動車以及公車輛的通行需求,以系統最優為原則,最佳化信號配時參數,為不同的對象提供通行權,從而保證交通流的順暢和系統的穩定。
(4)提出並研發了區域智慧型交通控制策略最佳化技術,解決了傳統控制系統控制策略固化,難以靈活回響交通流的時變特性的問題
交通控制策略的制定與實施,必須與實際路網中交通流的運行相符合,否則將導致控制效率大大降低。然而在傳統交通控制系統中,系統一旦搭建完成,控制策略基本保持不變,無法根據交通流的變化,提供相應的交通控制策略來解決所存在的交通問題。
本公司提出並研發了區域智慧型交通控制策略最佳化技術,根據區域交通控制判別結果,給出相應狀態下的最優控制策略(如固定配時控制、自適應控制、自學習控制等),不斷靈活回響交通流的實時變化,解決了由於控制策略固化而造成的交通擁擠以及控制效益低下的問題。
(5)研發了新一代智慧型化交通控制器,實現了多種交通信號的集成控制
傳統交通信號控制器只能調整紅綠燈信號,難以與路口其他智慧型交通設備實現互聯互通、信息共享,因而造成路口設備過多、維護麻煩、通信複雜、交通信息中心負擔大等問題。
本公司研發了新一代智慧型化交通控制器,該控制器可以在不重新製作和更換晶片的條件下,線上修改特徵參數(如相位數增減);同時將紅綠燈信號、匝道調節信號、誘導信號、視頻信號、公交優先信號等多種交通信號集成控制,實現了路口各種智慧型交通裝置在本地設備上的軟硬體集成和信息共享。在區域協調控制失靈的情況下,單個控制器照常可以進行交通信號線上配配時和數據統計分析,保證了交叉口交通流的正常運行。
本公司先後與上海寶康電子控制工程有限公司、哈爾濱新中新電子股份有限公司等多家企業合作,完成了NITCS的產業化,並廣泛套用於上海、浙江、湖南、福建、江蘇等15個省、市、自治區100多個交通控制系統的工程項目中。
圖6 常德市交通控制系統
4)、動態交通誘導系統(DYMTRAGS)開發方面
現有的交通誘導系統,一方面通過交通信息廣播、數位電視或路旁顯示大螢幕等形式向道路上的出行人員提供“當前”某些路段的擁堵信息,提示出行者避開這些擁堵路段;另一方面,通過車載誘導裝置為出行人員提供道路網“當前”的擁堵信息以及避開“當前”擁堵路段的最短出行路徑,提示出行者走不堵的路。由於都屬於“反應式”誘導,沒有預測誘導後給整個交通路網造成何種影響,往往造成誘導後整個路網的交通擁擠實際上沒有減少,而只是從一個地點轉移到了另一個地點。
本公司開發了動態交通誘導系統,從系統的角度出發,採用“預測式”誘導,“預測”交通網路每條路未來不同時間間隔的行駛時間信息和擁堵信息,一方面將“預測”的信息通過交通信息廣播、數位電視或路旁顯示大螢幕等形式向公眾發布;另一方面,基於“預測”的結果,根據準用戶最優交通流分配原則,計算路網上數以萬計節點對間的出行最佳路徑,提供給車載導航系統使用。由於屬於“預知性”誘導,保證了所有的出行車輛能夠在整個交通路網上均勻的分配,從本質上減少交通擁擠。這是現有國內外的其他交通誘導系統所不具備的。
圖7 動態交通誘導系統(DYMTRAGS)結構圖
DYMTRAGS的主要特色功能有:
(1)提出並研發了多時間尺度交通信息預測技術,解決了基於實時採集交通信息的交通誘導系統由於誘導路徑時效性差而導致的擁擠轉移問題
國內外的動態交通誘導系統普遍基於實時採集的交通信息進行最優路徑的規劃。由於交通流具有時變的特性,當前時刻的最優路徑對於未來時刻可能不是最優的而是擁擠的,從而極大地削弱了誘導效果,降低了用戶對該系統的信任度。
本公司最早提出採用預測信息進行交通誘導,並通過不斷深入研究,研發了多時間尺度交通預測技術,利用歷史及實時檢測的交通數據預測未來時段的交通信息。從而能為誘導系統以及用戶提供不同時間尺度的預測信息;再基於該信息進行誘導路徑的最佳化,避免了大量車輛服從相同基於實時採集信息的誘導信息而湧入相同路段,造成擁擠轉移的問題。
(2)研發了大規模路網下中心式誘導路徑並行計算技術,開闢了“中心式誘導方式”新方法和新技術,為中心式誘導方式的實現提供技術保障。
目前國內外普遍採用分散式誘導,這種誘導方式以腳踏車行駛路徑最優為目標進行路徑最佳化,容易產生擁擠轉移而造成誘導效果喪失;中心式誘導以大規模路網全局最優為目標進行路徑最佳化,有效避免了這種現象,是解決交通擁擠最為有效的誘導方式。但由於無法攻克大規模路網路徑最佳化這一中心式誘導的技術難點,因而中心式誘導在國內外仍未實現。
本公司將並行化計算和準用戶最優動態交通分配理論相結合,研發了大規模路網下中心式誘導路徑並行計算技術,該項技術實現了1分鐘內4×106條路徑的最優路徑規劃,有效保證了大規模路網下中心式誘導的路徑最佳化速度。該項技術獲得軟體著作權1項,並在廣州交通信息化指揮中心工程中成功套用。
(3)研發了基於道路數據增量更新的動態拓撲重建技術,實現了導航電子地圖的實時線上更新
現有導航電子地圖採用定期更換地圖版本的方法進行地圖更新,這使得地圖的更新速度遠遠滯後於城市路網的發展變化,地圖數據無法實時準確反映當前時刻道路交通狀態,從而造成動態交通導航的錯誤實施。同時在更新過程中,採用全局拓撲機制進行地圖數據更新,導致即便只有一條路發生變化,也需要對全地圖進行繪製,因而無法滿足動態交通導航的實時性要求。
針對上述問題,本公司研發了基於道路數據增量更新的動態拓撲重建技術,通過局部遞推機制對有變化的路段進行局部更新,並通過動態拓撲重建技術對更新後的增量數據進行拓撲關係的快速重建,從而完成整個地圖的更新,滿足了動態導航電子地圖更新的實時性要求。該項技術在廣州共用交通信息平台上成功套用,在含有5萬個路段的路網中,動態拓撲重建時間優於5秒。
(4)研發了誘導專用三維電子地圖,實現了立交、高架等處行駛方向的清晰引導
目前市面上銷售的車載導航裝置均採用二維電子地圖進行路徑引導,在立交、高架等處,由於不能反映層次結構而無法完成誘導路徑的規劃與行駛方向的引導,造成“誤導”現象。為此國內外紛紛展開三維導航電子地圖研究,但尚未有成型的研發成果及產品套用。
本公司通過三維場景建模技術、高精度三維車輛定位技術以及實時路徑最佳化技術(路徑計算時間小於5s)等關鍵技術研發集成,研製了誘導專用三維電子地圖,該地圖路徑指示立體、直觀,尤其能清晰顯示立交、高架等處的行駛方向。
(5)國內首次研發了語音控制導航技術,大大降低了手動操作車載信息裝置所帶來的安全隱患
目前國內外普遍採用按鈕和觸控螢幕來操作車載信息裝置,由於需要在車輛行駛過程中完成這些手動操作,因而存在較大的安全隱患。
本公司在國內首次成功研發了語音控制導航技術。基於該項技術,用戶可以通過麥克風語音輸入操作指令或地名,車載信息裝置將這些語音信息識別並轉化為控制指令或地名漢字,在海量資料庫信息中檢索從而完成指令輸出或地名查詢顯示,上述全過程1秒內即可完成,在保證了導航實時性要求的同時,大大降低了用戶手動操作車載信息裝置導致的不安全因素。該項技術在提交申請一年內獲得國家發明專利授權。
本公司開發的車載智慧型導航終端已由中國普天信息產業集團、上海飛田公司等單位產業化,廣泛套用於上海、遼寧、香港、浙江等17個省市自治區的40多個車輛誘導、調度與監控系統的工程項目中。顯著提高了車輛使用與管理的現代化水平。
車載智慧型導航終端的罐裝和組裝生產線
計程車誘導與調度系統示例
5)、智慧型公共運輸系統設計與開發方面
本公司以國家自然科學基金項目和吉林省科學技術發展計畫重點攻關招標項目等為依託,結合中國國情,針對長春市實際情況,研究開發了智慧型公共運輸實驗系統,包括智慧型公交調度系統和公共運輸車載機、路邊電子站牌等軟硬體以及公交出行查詢系統。
圖10 公交智慧型化調度系統總體框架圖
7)、本公司研發成果的總體工程套用情況
本公司所研發的科研成果,通過與上海寶康、中國普天、哈爾濱新中新、北京布魯頓、北京四通、北京易華錄等企業合作,已經得到實際工程套用,廣泛套用於北京、上海等26個省市自治區63個城市的150多個工程項目中。