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項(xiàng)目背景無人駕駛和輔助駕駛系統(tǒng)具有巨大的商業(yè)應(yīng)用前景，基于視覺的道路場景理解是無人駕駛和輔助駕駛系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。本項(xiàng)目可在提高安全性、提高道路通行能力、異常事件監(jiān)測與報(bào)警方面，提供便捷易用的解決方案。研究成果：(1)針對道路目標(biāo)檢測中的遮擋、光照、樣本不均衡等問題，提出多項(xiàng)有效解決措施。(2)針對道路標(biāo)識線中的遮擋、磨損、光照等問題，提出多項(xiàng)有效解決措施。

(1)道路交通安全規(guī)劃 針對城市交通帶來的安全問題，從問題的分析入手，在事故預(yù)防、事故處理、事故服務(wù)等多角度提出城市交通安全的規(guī)劃。技術(shù)流程如下圖所示。道路交通安全規(guī)劃一般包括交通安全調(diào)查與分析、交通安全現(xiàn)狀分析、交通安全發(fā)展趨 勢分析、道路交通安全設(shè)施系統(tǒng)規(guī)劃、交通安全管理規(guī)劃、交通安全保障規(guī)劃、交通安全規(guī) 劃的實(shí)施與滾動發(fā)展等。(2)道路交通安全審計(jì)清華大學(xué)承擔(dān)的道路交通安全審計(jì)項(xiàng)目經(jīng)過一年的調(diào)研與研究分析，提出了相應(yīng)的項(xiàng)目 成果。1)我國城市道路交通安全評估(審計(jì))指南? 對城市道路交通安全評估的定義、目的、指南適用范圍、評估周期與時(shí)間、評估內(nèi) 容要求進(jìn)行規(guī)定與說明。? 提出了道路交通安全評估8大基本步驟，并對每個(gè)步驟需要評估的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的 分析與規(guī)定。? 對道路交通安全評估中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。第一，提出了道路交通安全風(fēng)險(xiǎn)圖 的繪制方法與目的;第二，將道路交通安全評估等級劃分為 2 大類共 6 個(gè)等級。? 提出了道路交通安全審計(jì)表單。對城市現(xiàn)有道路從道路網(wǎng)絡(luò)與功能、交通工程設(shè)施、 交叉口渠化和信號配時(shí)、路段橫斷面構(gòu)成、轉(zhuǎn)彎半徑、照明等道路工程狀況、道路使用者的 交通行為特性(尤其是行人、自行車?yán)谜叩?、道路兩側(cè)的土地利用與交通環(huán)境等進(jìn)行道路 交通安全評估工作。安全評估通常采用評估單進(jìn)行操作記錄和分析，分評估主表單和分表單。2)我國城市道路交通安全評估工作機(jī)制 對國家層面的領(lǐng)導(dǎo)工作機(jī)制、城市層面評估組織工作流程提出了相關(guān)的建議。 3)盤錦、錦州、遼陽三城市道路交通安全評估 項(xiàng)目目標(biāo)在于論證評估路網(wǎng)的使用效益及應(yīng)用潛力，發(fā)現(xiàn)盤錦市的交通安全隱患，對交通安全狀況的改善和安全管理提出建議及實(shí)施方案，從而減少盤錦市交通事故的發(fā)生數(shù)量，提高交通安全水平。 三城市交通安全審計(jì)將整體性和具體性、科學(xué)性和可實(shí)施性進(jìn)行雙重結(jié)合，從宏觀和微觀、策略和措施兩個(gè)層面給出了改善交通安全狀況的建議和具體方案。 方案最終以文檔和圖集兩種形式展現(xiàn)。針對問題的方案內(nèi)容包括道路基礎(chǔ)設(shè)施完善，公 交優(yōu)先措施保障，標(biāo)志標(biāo)線、護(hù)欄、交通安全島等交通工程設(shè)施完善，智能交通管理系統(tǒng)建 設(shè)，交通管理措施強(qiáng)化，人行過街設(shè)施、人行道系統(tǒng)完善等多方面內(nèi)容;方案的實(shí)施對象涉及三條道路的每條路段和每個(gè)路口。 該項(xiàng)目以基礎(chǔ)設(shè)施為切入點(diǎn)，綜合考慮了影響交通安全的人、車的行為因素，并以提高交通參與者交通安全意識和交通文明素質(zhì)為制定方案的目標(biāo)之一，切實(shí)達(dá)到了提高盤錦市交 通安全水平和市民素質(zhì)的目的。

城市道路交通狀態(tài)是交通管理部門進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)交通管理和為市民提供交通出行信 息服務(wù)的前提和基礎(chǔ)。合理而準(zhǔn)確的道路交通狀態(tài)預(yù)報(bào)服務(wù)，對進(jìn)行良性的交通導(dǎo)航、 積極引導(dǎo)居民的出行，從而提高城市道路的使用效率，緩解交通擁堵有著重要的意義。 然而，城市道路交通系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)刻都在變化著的復(fù)雜系統(tǒng)，其運(yùn)行行為極難預(yù)測，如 何基于先進(jìn)的交通狀態(tài)檢測手段，融合多元的交通信息，捕捉道路交通系統(tǒng)的狀態(tài)特征， 推演道路交通狀態(tài)的運(yùn)行規(guī)律，實(shí)現(xiàn)城市道路交通狀態(tài)預(yù)報(bào)和預(yù)警，為交通管理和出行 信息服務(wù)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，在國內(nèi)還沒有成熟的系統(tǒng)和應(yīng)用，特別是沒有針對中國城 市道路交通管理特點(diǎn)和信息服務(wù)而開發(fā)道路交通狀態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。 本次系統(tǒng)開發(fā)在實(shí)驗(yàn)交通工程思想的指導(dǎo)下，采用跨平臺的體系架構(gòu)，應(yīng)用面向多 智能體的建模技術(shù)和并行計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了包括多源和多元交通數(shù)據(jù)的接入和融合，道 路交通系統(tǒng)狀態(tài)特征提取，道路交通狀態(tài)的訓(xùn)練和自學(xué)習(xí)，道路交通狀態(tài)的估計(jì)和預(yù)測， 基于道路交通狀態(tài)預(yù)測的增值服務(wù)，如公交車輛的到站時(shí)間預(yù)測、基于行程時(shí)間代價(jià)的 最短路出行規(guī)劃，以及基于 GIS 的交通信息服務(wù)展示平臺。 系統(tǒng)界面友好，功能完備，內(nèi)核模型適應(yīng)我國的道路交通實(shí)際情況，能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán) 境和單機(jī)環(huán)境下運(yùn)行，并能提供實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)和歷史靜態(tài)數(shù)據(jù)兩種交通狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)接 入方式，可兼容基于浮動車的交通狀態(tài)檢測方式和基于道路斷面的交通狀態(tài)檢測方式， 并留有其他交通狀態(tài)檢測收到的接口，便于將來系統(tǒng)功能的擴(kuò)充和完善。系統(tǒng)能夠根據(jù) 融合的道路交通狀態(tài)檢測信息，根據(jù)計(jì)算平臺的計(jì)算能力在可調(diào)控的時(shí)間段（如1分鐘、 5 分鐘、10 分鐘）內(nèi)對該時(shí)段的交通狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，并根據(jù)歷史估計(jì)信息和前若干時(shí)段 的估計(jì)信息，以及基于多智能體的微觀仿真運(yùn)行，推演預(yù)報(bào)短期內(nèi)的道路交通運(yùn)行狀態(tài)。

1 成果簡介（ 1）道路交通安全規(guī)劃 針對城市交通帶來的安全問題，從問題的分析入手，在事故預(yù)防、事故處理、事故服務(wù)等多角度提出城市交通安全的規(guī)劃。技術(shù)流程圖下圖所示。  道路交通安全規(guī)劃技術(shù)流程圖 道路交通安全規(guī)劃一般包括交通安全調(diào)查與分析、交通安全現(xiàn)狀分析、交通安全發(fā)展趨勢分析、道路交通安全設(shè)施系統(tǒng)規(guī)劃、交通安全管理規(guī)劃、交通安全保障規(guī)劃、交通安全規(guī)劃的實(shí)施與滾動發(fā)展等。 （ 2）道路交通安全審計(jì) 清華大學(xué)承擔(dān)的道路交通安全審計(jì)項(xiàng)目經(jīng)過一年的調(diào)研與研究分析，提出了相應(yīng)的項(xiàng)目成果。 1） 我國城市道路交通安全評估（審計(jì)）指南 A、對城市道路交通安全評估的定義、目的、指南適用范圍、評估周期與時(shí)間、評估內(nèi)容要求進(jìn)行規(guī)定與說明。 B、提出了道路交通安全評估 8 大基本步驟，并對每個(gè)步驟需要進(jìn)行評估的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析與規(guī)定。 C、對道路交通安全評估中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。第一，提出了道路交通安全風(fēng)險(xiǎn)圖的繪制方法與目的；第二，對道路交通安全評估等級劃分為 2 大類共 6 個(gè)等級。 D、 提出了道路交通安全審計(jì)表單。對城市現(xiàn)有道路從道路網(wǎng)絡(luò)與功能、交通工程設(shè)施、交叉口渠化和信號配時(shí)、路段橫斷面構(gòu)成、轉(zhuǎn)彎半徑、照明等道路工程狀況、道路使用者的交通行為特性（尤其是行人、自行車?yán)谜叩龋?、道路兩?cè)的土地利用與交通環(huán)境等進(jìn)行道路交通安全評估工作。安全評估通常采用評估單進(jìn)行操作記錄和分析，分評估主表單和分表單。 2） 我國城市道路交通安全評估工作機(jī)制 對國家層面的領(lǐng)導(dǎo)工作機(jī)制、城市層面評估組織工作流程提出了相關(guān)的建議。 3） 盤錦、錦州、遼陽三城市道路交通安全評估 項(xiàng)目目標(biāo)在于論證評估路網(wǎng)的使用效益及應(yīng)用潛力，發(fā)現(xiàn)盤錦市的交通安全隱患，對交通安全狀況的改善和安全管理提出建議及實(shí)施方案，從而減少盤錦市交通事故的發(fā)生數(shù)量，提高交通安全水平。 三城市交通安全審計(jì)將整體性和具體性、科學(xué)性和可實(shí)施性進(jìn)行雙重結(jié)合，從宏觀和微觀、策略和措施兩個(gè)層面給出了改善交通安全狀況的建議和具體方案。 方案最終以文檔和圖集兩種形式展現(xiàn)。針對問題的方案內(nèi)容包括道路基礎(chǔ)設(shè)施完善，公交優(yōu)先措施保障，標(biāo)志標(biāo)線、護(hù)欄、交通安全島等交通工程設(shè)施完善，智能交通管理系統(tǒng)建設(shè)，交通管理措施強(qiáng)化，人行過街設(shè)施、人行道系統(tǒng)完善等多方面內(nèi)容；方案的實(shí)施對象涉及三條道路的每條路段和每個(gè)路口。 該項(xiàng)目以基礎(chǔ)設(shè)施為切入點(diǎn)，綜合考慮了影響交通安全的人、車的行為因素，并以提高交通參與者交通安全意識和交通文明素質(zhì)為制定方案的目標(biāo)之一，切實(shí)達(dá)到了提高盤錦市交通安全水平和市民素質(zhì)的目的。2 應(yīng)用說明清華大學(xué)承擔(dān)過沈陽、濟(jì)寧等多個(gè)城市的道路交通安全規(guī)劃。 此外，我們在制定出我國第一部關(guān)于城市交通的《道路交通安全審計(jì)手冊》后，針對盤錦、錦州、遼陽三個(gè)城市為代表進(jìn)行了詳細(xì)道路交通安全審計(jì)工作。 以盤錦市道路交通安全審計(jì)工作為例進(jìn)行介紹： （ 1）規(guī)模 1） 首先從城市總體著手，明確城市和城市交通總體特點(diǎn)及存在問題，針對問題，在深層挖掘其原因的基礎(chǔ)上從交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、交通管理設(shè)施建設(shè)、交通政策建設(shè)及交通安全教育建設(shè)等方面提出解決思路和總體對策。 2） 在解決思路和總體對策的指導(dǎo)下，在以專家式踏勘為手段對道路及其周邊環(huán)境進(jìn)行全面了解的基礎(chǔ)上，針對盤錦市的交通走廊泰山路、雙興路、遼河路，總長約 30km 的三條南北主干路的交通安全問題作了詳細(xì)的交通安全檢查報(bào)告，并且，分別制定了具體的、可操作的交通安全改善方案。 （ 2）具體任務(wù) 1） 實(shí)地踏勘和現(xiàn)場調(diào)研。 2） 鑒別交通走廊（泰山路、遼河路和雙興路）。 3） 提出針對每條交通走廊的詳細(xì)的道路交通安全檢查報(bào)告（包括基礎(chǔ)設(shè)施、公交系統(tǒng)、交通工程設(shè)施、交通管理、人、車在道路上的行為等問題）。 4） 制定相應(yīng)的解決交通安全問題的補(bǔ)救性行動計(jì)劃。 5） 編制詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃和檢測行動計(jì)劃。 6） 制定開展面向城市交警和其他相關(guān)決策者的培訓(xùn)計(jì)劃。3 效益分析為各城市提高道路交通安全水平提供了良好措施和規(guī)劃方案，同時(shí)可以較大程度緩解各城市嚴(yán)峻的交通安全形勢。4 合作方式商談。

(1)交通影響分析(交評) 對于各種類型的建筑，交通影響分析的方法是不同的，但是基本流程和步驟是相同的。一般的交通影響分析的流程大概分為以下幾個(gè)步驟:收集資料、確定研究范圍、確定預(yù)測年 限、現(xiàn)狀調(diào)查及分析、交通量的預(yù)測、交通影響評價(jià)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、結(jié)論。(2)道路交通管理規(guī)劃道路交通管理規(guī)劃涉及調(diào)查數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)庫集成、現(xiàn)狀分析與問題診斷、交通需求預(yù) 測、交通流組織優(yōu)化方案、靜態(tài)交通管理方案、交叉口渠化、公交發(fā)展及規(guī)劃建議、交通標(biāo) 志標(biāo)線設(shè)置、交通需求管理方案、交通事故與安全教育對策、交通法規(guī)及宣傳教育計(jì)劃、交 通指揮系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃、交通環(huán)境影響對策、交通管理發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃的實(shí)施計(jì)劃與滾動發(fā)展 等多項(xiàng)內(nèi)容。技術(shù)流程如下圖所示。

1 成果簡介（ 1）交通影響分析（交評） 對于各種類型的建筑，交通影響分析的方法是不同的，但是基本流程和步驟是相同的。一般的交通影響分析的流程大概分為以下幾個(gè)步驟：收集資料、確定研究范圍、確定預(yù)測年限、現(xiàn)狀調(diào)查及分析、交通量的預(yù)測、交通影響評價(jià)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、結(jié)論。 （ 2）道路交通管理規(guī)劃 道路交通管理規(guī)劃涉及到調(diào)查數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)庫集成、現(xiàn)狀分析與問題診斷、交通需求預(yù)測、交通流組織優(yōu)化方案、靜態(tài)交通管理方案、交叉口渠化、公交發(fā)展及規(guī)劃建議、交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)置、交通需求管理方案、交通事故與安全教育對策、交通法規(guī)及宣傳教育計(jì)劃、交通指揮系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃、交通環(huán)境影響對策、交通管理發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃的實(shí)施計(jì)劃與滾動發(fā)展等多項(xiàng)內(nèi)容。技術(shù)流程如下圖（見下頁） 所示。2 應(yīng)用說明清華大學(xué)承擔(dān)過北京百環(huán)家園、北京購物中心、大連港大窯灣港區(qū)、北京 CBD 國貿(mào)等幾十項(xiàng)交通影響分析項(xiàng)目以及大連、杭州、順德、營口、四平、長春、鞍山等十余城市的道路交通管理規(guī)劃。3 效益分析為各城市交通管理工作提供良策。4 合作方式商談。 

城市道路平面交叉口通常是制約城市交通的“瓶頸”所在?？茖W(xué)合理的交叉口交通 設(shè)計(jì)對緩解城市交通擁堵有著重要的意義。然而，交叉口交通設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容和程序 相當(dāng)復(fù)雜，需要量化的工作繁多，如何進(jìn)行交叉口的優(yōu)化設(shè)計(jì)，如何對交叉口設(shè)計(jì)進(jìn)行 科學(xué)評價(jià)，如何將設(shè)計(jì)、評價(jià)有機(jī)地結(jié)合起來，在國內(nèi)還未有完備的手段和工具，特別 是沒有針對中國城市道路與交通特點(diǎn)而開發(fā)的交通輔助設(shè)計(jì)工具。 本次系統(tǒng)開發(fā)在建立完善的交通設(shè)計(jì)理論體系基礎(chǔ)上，包括交通設(shè)計(jì)模式的劃分、 渠化方案的生成、信號配時(shí)方案的生成、交叉口方案的評價(jià)與優(yōu)化等，運(yùn)用軟件工程的 思想開發(fā)完成。 系統(tǒng)界面友好，功能完備，內(nèi)核模型適應(yīng)我國的道路交通實(shí)際情況，能夠提供不同優(yōu)化 目標(biāo)函數(shù)和不同道路斷面組合的交叉口設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)輔助用戶完成交叉口的設(shè)計(jì)工作， 并可以動態(tài)生成交叉口交通設(shè)計(jì)簡圖和交叉口信號配時(shí)方案，大大提高了交通設(shè)計(jì)的效 率和科學(xué)性。同時(shí)，系統(tǒng)為城市交通控制軟件和仿真軟件留有接口，便于將來系統(tǒng)功能 的擴(kuò)充和集成。 

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能交通技術(shù)的發(fā)展，用于高速公路或城市內(nèi)普通公路的道路護(hù)欄，作為“智慧城市”的一個(gè)重要組成部分，正受到越來越多的關(guān)注與重視。通過在護(hù)欄上安裝低功耗的傳感器芯片以及無線信號收發(fā)芯片，并配合相關(guān)服務(wù)器軟件，護(hù)欄具備了一定的外部事件感知能力、處理能力、無線通信與組網(wǎng)能力，從而實(shí)現(xiàn)護(hù)欄的智能化。

TJSIG 系統(tǒng)軟件是我國第一套自行研制開發(fā)的用于城市道路交通設(shè)計(jì)和交叉口信號 配時(shí)優(yōu)化并給出完備數(shù)據(jù)分析的軟件。該系統(tǒng)基于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目研究成果，集 交通設(shè)計(jì)理論、交通信號控制理論和交通系統(tǒng)評價(jià)理論于一體，既適用于新建道路交叉 口的交通設(shè)計(jì)、通行能力和服務(wù)水平的評估與分析；又可對既有交叉口進(jìn)行評價(jià)和改善， 為城建設(shè)計(jì)和交通管理部門提供必要的決策支持，徹底改變傳統(tǒng)交通設(shè)計(jì)和信號配時(shí)工 作的枯燥繁瑣。 TJSIG 能夠動態(tài)生成交叉口交通設(shè)計(jì)簡圖和信號配時(shí)相位相序參數(shù)圖，具有空間設(shè) 計(jì)與時(shí)間設(shè)計(jì)雙重優(yōu)化與互反饋功能；支持“相位搭接嵌套”并允許用戶根據(jù)交通需求 定制相序；充分考慮我國混合交通條件下自行車與行人的通行安全與效率；預(yù)留了公交 優(yōu)先與控制模塊接口；兼具方案優(yōu)化生成和既定方案評價(jià)的雙重功能；提供六種優(yōu)化目 標(biāo)函數(shù)；提供多達(dá)九種交叉口設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)的分析報(bào)表。