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在全世界范圍內(nèi)交通擁擠日益嚴(yán)峻，各國(guó)爭(zhēng)相大力推廣和實(shí)施公交優(yōu)先的大背景下， 公交信號(hào)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(chǎng)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(guó)的交通控制實(shí)際中尚沒(méi)有 實(shí)現(xiàn)公交優(yōu)先控制的功能。公交信號(hào)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(huì)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(guó) 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(duì)信號(hào)協(xié)調(diào)要求較高等一 系列特征下，國(guó)外的相關(guān)交通控制軟件并不能在國(guó)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(guó)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(duì)應(yīng)了被動(dòng) 優(yōu)先和主動(dòng)優(yōu)先兩種優(yōu)先控制策略。軟件能根據(jù)實(shí)時(shí)采集的公交車輛與社會(huì)車輛的狀態(tài) 信息，結(jié)合公交調(diào)度運(yùn)營(yíng)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(shí)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(guò)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(jiǎn)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(dòng)”計(jì)劃，作為科技部“十五”863電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)和北京市“科技奧運(yùn)”電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)純電動(dòng)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(dòng)低地板公交車，整車采用了600Ah的鋰離子動(dòng)力電池組、中科院電工所研制的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和株洲時(shí)代集團(tuán)研制的交流驅(qū)動(dòng)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(duì)來(lái)自全市公交車輛的車載視頻進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)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(tái)?；诂F(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(shí)視頻信息，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)（4G、5G、LORA）匯集來(lái)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(shí)分析方法，實(shí)現(xiàn)了支持上萬(wàn)臺(tái)公交車輛乘客數(shù)目的實(shí)時(shí)評(píng)估的能力，構(gòu)建了超大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)接上海交通數(shù)據(jù)中心，提供實(shí)時(shí)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(gè)上海市約有1萬(wàn)3千余輛公交車，若想在整個(gè)大城市推廣這一系統(tǒng)，那么至少要實(shí)時(shí)處理2萬(wàn)至3萬(wàn)個(gè)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(wú)法實(shí)現(xiàn)。陳慶奎教授團(tuán)隊(duì)的“視頻圖像實(shí)時(shí)分析技術(shù)”，該技術(shù)曾獲得過(guò)2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金的支持、10余項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)、2項(xiàng)上海技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)。目前，國(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)情況：申請(qǐng)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(shí)分析技術(shù)”，該技術(shù)曾獲得過(guò)2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金的支持、10余項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)、2項(xiàng)上海技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)。目前，國(guó)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(gè)上海市約有1萬(wàn)3千余輛公交車，若想在整個(gè)大城市推廣這一系統(tǒng)，那么至少要實(shí)時(shí)處理2萬(wàn)至3萬(wàn)個(gè)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(wú)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(píng)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(shí)別系統(tǒng)； 9、超大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況： 申請(qǐng)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(shí)分析技術(shù)”，該技術(shù)曾獲得過(guò)2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金的支持、10余項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)、2項(xiàng)上海技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)。目前，國(guó)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(dòng)”計(jì)劃，作為科技部“十五”863電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)和北京市“科技奧運(yùn)”電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)純電動(dòng)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(dòng)低地板公交車，整車采用了600Ah的鋰離子動(dòng)力電池組、中科院電工所研制的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和株洲時(shí)代集團(tuán)研制的交流驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(chǎng)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(shí)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(wú)障礙乘車系統(tǒng)等極大地方便了乘客、節(jié)省了上下車時(shí)間，非常適合市內(nèi)交通使用。

針對(duì)問(wèn)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(wú)法追回。解決方案：增加可隨身攜帶的小型射頻身份識(shí)別（RFID）標(biāo)簽， 與公交 IC 卡綁定，刷卡時(shí)兩卡必須同時(shí)被識(shí)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(jiǎn)單，可推廣到其它小額、快捷 的消費(fèi)場(chǎng)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(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，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(tái)。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(wèn)題日趨嚴(yán)重。造成城市道路交通問(wèn)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(zhǎng)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(wèn)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(duì)公交優(yōu)先通行進(jìn)行研究，也沒(méi)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(píng)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(shí)間預(yù)測(cè)及其信息服務(wù)系統(tǒng)對(duì)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?？茖W(xué)技術(shù)委員會(huì)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(shí)數(shù)據(jù)結(jié)合的方法， 進(jìn)行公交車輛到站時(shí)間的預(yù)測(cè)，并通過(guò)發(fā)布模塊接口輸出，傳輸給 Web 頁(yè)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(yíng)調(diào)度、 計(jì)劃編制）、信息服務(wù)提供商（電子站牌、移動(dòng)電視等多媒體）等，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)線路靜態(tài) 數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的管理與維護(hù)，分時(shí)段、分路段的公交行程車速/行程時(shí)間統(tǒng)計(jì)與分析， 公交車輛到站距離預(yù)測(cè)和到站時(shí)間預(yù)測(cè)的功能。目前已經(jīng)在上海、蘇州、柳州等城市進(jìn) 行了測(cè)試和初步應(yīng)用。 

成果提出了面向?qū)嶋H運(yùn)營(yíng)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(dòng)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(wú)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(wú)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(duì)長(zhǎng)軸距車輛的精準(zhǔn)控制，提高了車輛導(dǎo)航控制的精度。