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高校科研:南京理工大学智能交通技术成治堵“神器”
2017-12-15 科技日报

数据“多跑路” 远离“肠梗阻”

南京理工大学智能交通技术成治堵“神器”

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  奔驰的车流化身为信息数据、“随机应变”的信号灯、可联网会分析的智慧路贴、应用区块链技术的共享车位……记者从南京理工大学获悉,该校“江苏省智能交通信息感知与数据分析工程实验室”即将与腾讯公司共建“南京理工大学—腾讯互联网+交通大数据创新应用联合实验室”,一个全要素、多维度的智能交通系统已经铺开,传统的城市道路、高速公路成为智慧的神经网络。

  调查显示,我国城市化率已经超过57.4%,城市人口达7.9亿。同时,私家车保有量增长迅速,一线城市私家车保有量年平均增速达到20%。通过研究高德地图的数据,相比2015年,2016年调研的45座主要城市中有80%的城市延时拥堵指数加重。其中北、上、广、深的出行高峰时期平均每小时拥堵时间为29分钟,对于出行居民的年拥堵成本已达到9500元,相当于个人平均年收入的12%。

  “传统的道路上行驶的是车辆,未来的智能交通,路上跑的就是数据。”实验室主任戚湧教授认为,修路的速度永远赶不上交通的拥堵,通过物联网、大数据、云计算、区域链和人工智能等技术,让交通更智能、道路通行效率更高、出行更智慧,将是未来城市交通不再拥堵的起点。

  戚湧教授介绍,实验室由南京理工大学电子工程与光电技术学院、计算机科学与工程学院、自动化学院、交通工程系、经济管理学院以

  及华盛顿大学智能交通研究与应用实验室的国际跨学科协同创新学术团队组成,并与国内10余家高校和高新技术企业紧密合作。

  在信号交叉口,“红灯排长队、绿灯无车行”的现象时有发生。可是,居住在南京河西的市民发现,有轨电车、汽车、非机动车混行的江东路通行效率一点没打折扣,还显得井井有条,这都是“基于全息3D雷达的交叉口自适应控制系统”的功劳。

  现有的交通信号控制系统中,信号灯是定时控制,因为无法“看见”路面交通状况,也缺少分析计算合理时长的“大脑”,所以才会出现前文描述的尴尬现象。而全息3D雷达集测速、测距、测角三种功能于一身,可监测记录宽至8车道、最远距离达220米的区域范围内车辆的流量、速度、排队长度、车型、车头时距等交通流信息。系统收到交通数据后,计算出实时匹配的信号配时方案,这种“随机应变”的信号灯可提升40%的通行能力。

  目前,该系统已应用于河西有轨电车控制、江北快速路的交通状态监测以及无锡中环的交叉口感应控制。未来两年,还将有1000套系统投放于南京。

  一个碗口大小的金属盘,在路面浅浅一埋,无需外部供电,就可以感知通过车辆的速度、车长、车辆类型。这就是南京理工大学与美国华盛顿大学智能交通研究与应用研究中心联合研发的智慧路贴。它还擅长组团作战,各个路贴之间还能自组网通信,并把感知信息上传到实验室智能交通大数据平台进行分析研判。传统高速公路不用人为观察控制,就能实现从保障通行向提升效能的智慧升级。

  目前,这项成果已在美国华盛顿州、南京绕城高速、南京理工大学示范应用,并将推广到广靖锡澄等高速公路。它突破了传统地感线圈和视频监控系统的不足,通行数据准确率可达99.8%。

  一到上班时间,小区车位大多闲置,但在附近办事的车辆却在为公共停车位不足而烦恼。

  今年暑假,实验室组织教师和20余名大学生和研究生,用极限编程的方式,把区块链技术引入到停车位的共享管理中。南京理工大学周边几个小区试用了实验室开发的基于区块链的智能停车管理系统平台后,停车难的问题正得到缓解。

  “特别是大城市,路面上有20%—30%的车辆是在无效行车,这些车辆其实就是在找停车位。”戚湧教授告诉记者,城市交通由动态与静态两部分构成,静态主要是指车辆停放,“我们通过举办大学生智能交通暑期夏令营,用车位共享的方式化解停车矛盾,得到了南京市停车服务业协会的大力支持”。

  目前,该实验室以交通状态泛在智能感知和交通大数据分析为特色的协同化智能交通技术正为智能交通产业发展注入新的活力。实验室成立以来,在智能交通、智慧城市以及无线传感网组网通信、大数据分析和智能控制等领域,先后承担了20余项国家和省、部级科技、人才计划项目,发表学术论文100余篇,获得国家和省部级以上科技成果奖励20余项,申请和授权发明专利100余项,登记软件著作权10余项,主持制定智能交通领域技术标准2项。

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