科技成果——道路交通状态网络化智能感知、信息融合与服务技术
技术开发单位
北京交通大学
适用范围
智能交通控制与管理系统
成果简介
本成果属于交通运输领域，围绕智能化、网络化的交通状态感知新型多功能传感器和传感器网络及其动态组网、网络化交通状态信息融合及挖掘、交通状态信息应用与服务等关键技术开展了创新性研究，历时近10年，形成了具有自主知识产权的道路交通状态感知核心技术体系，填补了该领域的技术空白。
关键技术
（1）突破了网络化、智能化、低成本道路交通状态获取的多功能传感器技术，嵌入了智能计算能力的新型传感器可准确同时获得交通流速度、流量、占有率、车型（交通流组分）等交通状态信息；
（2）突破了交通状态获取网络化系统技术，形成了具备可动态组网与网络节点智能协同的分层递阶传感网络普适架构，研制了包括感知节点、接入节点、汇聚节点和中心节点
在内的传感网软硬件系统设备；为构建完备的网络化全景交通信息环境（交通CPS）奠定了技术和装备基础；
（3）突破了基于新型传感器和传感网络的交通状态融合获取技术，可同时获取包括排队长度、旅行时间、区域交通负荷度等不同粒度的区域交通状态参数；
（4）构建了基于交通状态的多层级、多粒度、度的交通服务水平评价指标体系，形成了基于服务水平评价及优化的交通管理与服务协同技术，显著提升了道路交通管理与公众出行服务水平。
本成果已申请或授权专利30项，其中：授权发明专利22项，实用新型专利1项；获取软件著作权36项；发表论文86篇，其中SCI检索13篇。
主要技术指标
（1）能准确获取道路交通状态信息，其中，流量检测准确率达到99%以上，占有率准确率达到95%以上，车型识别准确率达到85%以上，居国际领先水平，并已通过国家交通安全设施质量监督检验中心和国家安防产品质量监督检验中心的检测认证。
（2）传感器网络各类节点设备均支持无线接入和有线接入，无线接入支持IEEE802.11.X/802.15.X/802.16.X等系列协议，有线接入支持EIA-RS-232C、RS485、ISO118等系列协议；可实现智能动态组网与协同运行，可针对不同应用场景对传感器网络的物理拓扑结构和通信链路结构进行动态配置和优化；形成的交通状态传感网软件系统通过了北京市软件产品质量检测检验中心的检测认证。
（3）具备交通状态数据自检测与自修复功能，针对路网不同粒度的道路交通流表现出不同的特性，可在断面、路段、区域路网和全路网多个层面上对交通状态数据进行自检测与缺失修复。
（4）实现了多层级、多粒度、度的交通服务水平评价，基于服务水平评价的管理与服务优化，支持多种信息推送手段，为交通管理者和其他交通参与者按需提供交通信息服务；研发的北京市区域交通状态与服务水平（交通运行指数）评价系统已成为北京市日常交通管理的核心平台系统。上述成果“总体技术达到国际先进、国内领先水平，具有广泛的应用前景”。
效益分析
本成果形成了区域交通状态和服务水平评价系统和城市路网交通负荷度分析与评价系统；运用本成果形成的道路交通服务水平微观指标对北京市道路重点管控区域的110个关键交叉口进行微观仿真与优化；形成的道路交通状态感知新型传感器网络系统设备已经在北京、陕西、山西、四川、河南、广东等多个城市的城市道路、高速公路、收费卡口和停车场得到应用；同时被采纳应用于美国交通运输部“Small Business Innovation Research（SBIR）program”计划中美国国家公园沿路交通管理项目。近三年创造直接经济效益3.84亿元，环保效益与社会效益显著。
