2019年中国公路学会科学技术奖申报项目公示
1、报奖项目名称：大数据驱动下城市道路交通精细化管控关键技术及应用
2、项目类别：社会公益
3、推荐奖励等级：二等奖
4、项目简介：
本项目面向城市交通拥堵治理和重大工程占道施工期间交通疏解等难题，借助多源交通大数据融合与研判分析等技术手段，充分挖掘和利用交通大数据的价值和潜力，研发基于大数据研判的城市道路交通精细化管控关键技术，从时空资源优化两个方面提升道路交通供给能力，提高复杂、混合、饱和流下道路交通通行能力和路网整体通行效率，实现交通大数据+精准治堵。

（1）针对单一来源交通数据获取信息的局限性，基于城市交通运行大数据、电子警察车牌识别数据、公共交通刷卡数据、手机信令数据、停车场车辆进出数据等多源数据融合，研发了基于多源数据融合的交通管控核心数据资源挖掘技术，挖掘得到交通流量、车速、车辆OD及路径、交叉口排队长队等可为交通管控提供决策支持的核心数据资源，提高了交通管理决策科学化水平。

（2）针对“交通流量大、人-非-机混合通行、出行结构复杂”等复杂混合交通流特征，以关键路段及路口的车辆OD和路径识别为支撑，研发了基于大数据研判的“点-线-片-面”四级层面的精细化交通组织设计与优化技术，实现交叉口车道动态优化、单行片区流向设计与评估、城市道路指路系统优化等，提高了复杂混合交通流下的道路交通通行能力。

（3）针对饱和流下交通溢流、拥堵扩散等难题，结合车辆轨迹大数据，提出了饱和流交通信号分布式联动控制、干线公交绿波协调控制等方法，实现了过饱和交叉口交通信号联动控制、交通瓶颈影响下短连线路口联动控制和面向公交优先的复杂路网双向绿波控制，提高了路网的整体通行效率。

基于上述关键技术，直接应用于城市交通拥堵治理方案制定、城市快速路等重大建设工程的交通流仿真分析、方案评估与推演、城市轨道交通等重大工程占道施工期间的精细化交通组织设计等。

本项目可最大限度地提升高密度路网及大面积多节点施工区域的道路交通通行能力，提高饱和流下路网的整体通行效率，减少排队长度和延误，有效缓解城市交通拥堵。

项目授权发明专利8项、软件著作版权2项、论文15篇、专著2部，相关技术成果对于充分挖掘和利用交通大数据的应用价值和潜力，加强城市道路交通精细化管控，实现科学化、精准化交通治堵等具有积极的促进作用。

项目技术成果已成功应用于浙江、江苏等省的多个城市中心区交通拥堵治理和重大工程占道施工期间交通组织，取得了显著的社会经济效益，在国内大中小城市均具有良好的推广和应用前景。

5、第三方评价：
（1）得到国内专家的高度评价
2019年3月8日，**市科技信息研究院组织由**大学马万经教授牵头组成的专家鉴定委员会对该项成果进行评价，该项成果针对当前城市交通中普遍存在的复杂、饱和、混合交通流，课题组开展了基于大数据研判的交通管控决策支持技术、复杂混合交通流下的交通组织设计与优化技术、饱和交通流下交通信号分布式联动控制技术等系列研究工作，取得主要创新成果如下：
1、研发了基于大数据研判的交通管控决策支持技术，实现了复杂交通流仿真分析、交通管控方案评估和预演，提高了交通管理决策的科学化水平；
2、提出了复杂混合交通流下“点、线、片、面”四级层面的精细化交通组织设计与优化技术，可最大限度地提升高密度路网及大面积多节点施工区域的通行能力；
3、提出了饱和交通流下交通信号分布式联动控制方法，建立了“周期、绿信比、相位、相序、相位差”五维同步交通信号优化模型，实现了过饱和交叉口交通信号联动控制、交通瓶颈影响下短连线路口联动控制和复杂路网双向绿波控制，提高了路网的整体通行效率。

研究成果已成功应用于浙江、江苏等省的多个城市中心区交通治理和重大工程施工期间交通组织，取得了显著的社会经济效益，具有良好的推广应用前景。

鉴定委员会认为，研究成果总体达到国内领先水平。

（2）得到宁波治堵部门的高度肯定
根据**市城市交通拥堵治理工作领导小组办公室出具的应用证明，由**学院交通研究院团队提出的《大数据驱动下城市道路交通精细化管控关键技术及示范应用》，已应用于**市轨道交通1-5号线等重大工程施工期间交通疏解，并为我市城市治堵相关政策的制定、实施、评估等提供了一系列决策支撑。

根据高德地图发布的最近三年全国100个主要城市交通分析报告，我市高峰拥堵延时指数从2015年底36位、2016年第44位，下降到2017年的第68位，而同期市区机动车保有量仍以15%的年均增长率增长，城区主干道有40%以上处于占道施工状态，反映出该项成果在我市进行大范围应用后，在一定程度上减少了重大工程占道施工对道路交通的影响，取得良好的社会经济效益。

（3）科技查新报告证实了该成果具有原创性
经比较分析，在国内公开发表的中文文献中，大数据下交通拥堵的对策及信号控制系统已有研究报道，但大数据驱动下城市道路“点、线、片、面”四级层面的交通组织设计及交通信号分布式关联控制技术除委托人外未见公开述及。

6、主要完成人及技术贡献：
7、主要完成单位及创新推广贡献：
其他完成单位及创新推广贡献
8、主要知识产权证明目录：
9、项目经济效益和推广应用：
1、经济效益
本项目相关技术成果已在宁波、台州、昆明、盐城等城市进行了推广应用，经济社会效益明显。

（1）社会效益分析
应用本项目相关技术后，有效提升了示范城市主要道路平均行程速度，节约了出行时间，减少了各类交通事故的发生，汽车尾气排放也将明显减少，社会效益明显。

以减少**市区汽车尾气排放为例，按照发动机每燃烧1升汽油排出150克一氧化碳、4克硫化物和碳氢化合物、4克氮化物和2.28克二氧化碳等污染物、以15万辆行驶车辆计算，每天可减少汽车尾气总排放216公斤，每年可减少汽车尾气排放量78.9吨。

（2）经济效益分析
间接经济效益分析：以宁波为例，应用本项目相关技术后，在小汽车持续增长的背景下，城市主干道车辆停车次数和车均延误明显降低，主要干道平均车速从21.19km/h提高到23.36km/h，一方面减少了旅行时间延误经济损失，另一方面减少了机动车能源消耗增加造成的经济损失。

按**市区每天机动车运行总量15万辆计算，根据平均速度和油耗关系的计算方法，每百公里平均降低了油耗约1.5L，按国内汽油价格7.0元/升计算，每天每辆车平均出行10km，每年可节省5748.75万元汽车燃油消耗；根据2018年**市人均GDP********元计算，人均时间价值为69.06元/小时，人均每天节约出行时间0.044小时，平均每车载客1.2人，每年可节省19965.04万元旅行时间成本。

综上，平均每年减少25713.8万元道路交通拥堵经济损失。

2、推广应用
本项目立足实际交通管控需求，突破了大数据驱动下城市道路交通精细化管理与控制关键技术，形成了一系列具有独立知识产权的专利技术、标准规范和论文专著，相关成果在宁波、台州、盐城等城市进行了示范应用。

其中，复杂混合交通流下交通组织优化技术在**市轨道交通1-5号线、机场高架及南延工程、南环高架、
北环高架、世纪大道快速路、市区主干道街景整治等重大工程占道施工期间的交通组织优化中得到成功应用，饱和交通流下交通信号分布式关联控制技术在**市世纪大道、通途路等62个路段及海口、昆明等城市主干道得到了示范应用，提升了城市主干路网交通运行效率，节省了老百姓出行时间和车辆燃油成本、降低了汽车尾气排放，保障了道路交通安全、畅通、有序。

随着我国各大中小城市交通问题的日益复杂与严重、城市交通大数据资源的加快建设以及各地政府对城市交通问题的日趋重视，大数据驱动下城市道路交通精细化管控相关技术在城市交通治堵、轨道交通等重大工程建设、公交都市建设中将具有广阔的应用前景。

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