紫瑯職業(yè)技術(shù)學院

PAGEPAGE14實驗（訓）室建設(shè)項目立項申請表實驗（訓）室名稱：城市交通系統(tǒng)智能控制實驗室適用學科專業(yè)：交通運輸項目負責人：陸兆鈉計劃完成日期：2022.09申報單位：汽車工程學院申報日期：2022.05南通理工學院教務處制填報說明:1、本表用于各學院新建、改建、擴建實驗實訓室項目立項申報。2、各學院在申報前應充分做好可行性調(diào)研，并征求相關(guān)行業(yè)或企業(yè)專家的意見，并作為附件附在申請表后。3、各學院應認真填報本表；詳細說明建設(shè)的必要性及可行性，闡明項目建成后的預期目標（必要性、可行性、建設(shè)目標可加頁）。4、表中“學年可利用總?cè)藭r數(shù)”=實驗（訓）室可同時容納進行實驗（實訓）人數(shù)×周課時數(shù)×本學年實際教學周數(shù)（周課時數(shù)暫按30課時計算，學年實際教學周數(shù)按照30周計算）?！皩W年使用總?cè)藭r數(shù)”=實驗（訓）教學學年使用人時數(shù)+科學研究學年使用人時數(shù)+校內(nèi)外服務學年使用人時數(shù)。5、“設(shè)備利用率”=學年使用總?cè)藭r數(shù)÷學年可利用總?cè)藭r數(shù)×100%6、實驗室利用率=學年該實驗學時數(shù)÷學年該實驗室額定學時數(shù)×100%。學年該實驗學時數(shù)：該實驗室在一學年內(nèi)所開所有實驗、實習、實訓學時數(shù)的總和；學年該實驗室額定學時數(shù)：16周×5天×6學時×2學期＝960（學時/學年）；7、實驗（訓）室建成后，使用學院應有專人管理，確保實踐教學的正常進行，并努力提高實驗（訓）室的利用率。8、本項目立項后需提供實驗（訓）室營具圖紙（桌、椅（凳）、柜等），電氣線路圖紙等有關(guān)附件。9、本申請表及附件由建設(shè)學院按序報相關(guān)部門審核，待學校審批通過后，申請表原件交資產(chǎn)與基建處作為購置憑據(jù)，影印件及附件資料交教務處備案。一、項目概述項目名稱城市交通系統(tǒng)智能控制實驗室項目負責人陸兆鈉職稱副教授職務副院長電話69839項目類別基礎(chǔ)□專業(yè)R新建R改建□擴建□學年使用總?cè)藭r數(shù)38610學年可利用總?cè)藭r數(shù)40500設(shè)備利用率95.5%學年該實驗學時數(shù)892學年該實驗室額定學時數(shù)960實驗室利用率92.9%實驗（訓）室容納人數(shù)45實驗室分組數(shù)45主體設(shè)備臺套數(shù)45建設(shè)投資總金額實驗（訓）場地擬用地址汽車樓3樓大廳面積需求200M21.項目建設(shè)必要性【立項依據(jù)：國內(nèi)外高校同類實驗設(shè)施的比較研究；實驗（訓）室原有設(shè)備使用率、新舊程度等；本實驗（訓）室及其主要設(shè)備在教學中的地位與作用；該項目所承擔科研、社會服務等任務】智慧交通是國家重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一，2019年9月，國務院印發(fā)的《交通強國建設(shè)綱要》中表示，要大力發(fā)展智慧交通，要推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級計算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合，加強對與智慧交通相關(guān)的前沿技術(shù)的研究。江蘇省作為首批交通強國試點省份，在2020年4月發(fā)布《江蘇省智能交通建設(shè)實施方案》，明確重點推進交通基礎(chǔ)設(shè)施要素數(shù)字化、智慧交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、完善綜合交通運輸智慧化服務體系等六項任務。南通市委市政府在印發(fā)的《南通市推進新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動方案（2020—2022年）》中指出，我市項目建設(shè)的重點任務之一便是打造智慧交通運輸體系，布局建設(shè)重點路段、橋隧等節(jié)點的交通感知網(wǎng)絡，實時匯集交通設(shè)施運行數(shù)據(jù)。據(jù)中國智能交通協(xié)會公布的數(shù)據(jù)顯示,2011-2020年,我國智能交通市場總規(guī)模由420億元增至1658億元,年化增長率近20%。預計到2026年,智能交通行業(yè)市場規(guī)模將突破4000億元,年均復合增長率在16%以上，未來智慧交通產(chǎn)業(yè)將提供大量的就業(yè)崗位。城市交通系統(tǒng)智能控制實驗室具有智能車輛控制管理、智能網(wǎng)聯(lián)車輛開發(fā)、交通運輸信號協(xié)調(diào)控制、車路協(xié)同研究、智能公交調(diào)度優(yōu)化、智能停車誘導系統(tǒng)設(shè)計等功能，作為開設(shè)交通運輸專業(yè)的應用型本科高校，需要緊跟國家發(fā)展政策與行業(yè)發(fā)展趨勢，建設(shè)城市交通系統(tǒng)智能控制實驗室，提供相關(guān)教學與科研條件培養(yǎng)交通運輸行業(yè)所需要的專業(yè)人才。目前東南大學、上海交通大學、南通大學、宿遷學院等高校均建設(shè)了相關(guān)實驗室，其中南通大學目前建設(shè)了集教學、科研和實訓于一體的城市動態(tài)交通信息化管控多功能實驗平臺，其中智能交通綜合訓練實驗室下轄智能交通沙盤仿真、交通數(shù)據(jù)采集與處理、交通監(jiān)控系統(tǒng)、交通物聯(lián)網(wǎng)應用、交通管控系統(tǒng)集成、交通控制指揮系統(tǒng)、衛(wèi)星定位及應用、虛擬駕駛安全分析等8個分實驗室，側(cè)重于實際交通機電系統(tǒng)集成和應用維護、交通信息關(guān)鍵技術(shù)和智能交通模型和控制算法等方面，目前中心實驗室總面積4500多平米，儀器設(shè)備1000多套，價值1500萬元，智能交通綜合訓練中心也是江蘇省實驗教學與實踐教育中心以及南通市智能交通重點實驗室。本校交通運輸專業(yè)，2020年建設(shè)了智能交通實驗室，內(nèi)設(shè)46臺計算機設(shè)備，但作為機房僅能完成傳統(tǒng)交通的VISSIM仿真、Transcad仿真等實驗，缺少智能交通模型和控制算法等方面的內(nèi)容。2021年建設(shè)了城市軌道交通綜合仿真實驗室，滿足了軌道交通方向班的實驗與實訓需求，但是道路運輸與智能交通方向還缺少VISSIM聯(lián)合仿真實驗設(shè)備以及車路協(xié)同相關(guān)實驗設(shè)備，因此18級學生在進行教學中，實驗設(shè)計偏向于管理與理論設(shè)計，缺少新工科的相關(guān)內(nèi)容，就業(yè)面相對較窄。今年計劃建設(shè)的城市交通系統(tǒng)智能控制實驗室可以有效解決問題，該實驗室采用“虛實結(jié)合”的手段，搭建多模式交通綜合管控與決策優(yōu)化實驗環(huán)境，各智能交通系統(tǒng)之間交互聯(lián)動，以目前智慧交通技術(shù)前沿的車路協(xié)同、交通管控、交通大數(shù)據(jù)處理分析等為基礎(chǔ)，搭建多模式交通綜合管控與決策優(yōu)化實驗環(huán)境。實驗室把車和車之間，車和路之間、近端和遠端車之間構(gòu)成交通結(jié)構(gòu)，以在智慧交通虛擬仿真電子沙盤上行駛的智能車輛控制管理實驗系統(tǒng)、無人駕駛仿真車輛實驗平臺、智能網(wǎng)聯(lián)車輛開發(fā)實驗平臺、車路協(xié)同車聯(lián)網(wǎng)實驗平臺等作為車輛輸入，以在交通沙盤上安裝的智能交通實驗系統(tǒng)作為驅(qū)動場景，提供了智能交通信號協(xié)調(diào)控制實驗系統(tǒng)、多傳感器交通流采集實驗系統(tǒng)、多功能電子警察實驗系統(tǒng)、智能停車場管控系統(tǒng)、智能公交調(diào)度優(yōu)化仿真系統(tǒng)、城市智能交通集成平臺管理軟件等。不僅可以對學生進行單一科目訓練，也可以對學生進行綜合訓練，還可以用于訓練學生參加相關(guān)的全國大學生機器人競賽等課外科技活動。同時，所有的設(shè)備代碼開源，教師可以進行車路協(xié)同、信號優(yōu)先控制等方向的科研項目研究，從而建設(shè)成教師科研、教師教學、學生科技等“三位一體”的開放型科技創(chuàng)新平臺，有效地滿足專業(yè)教學、科研與競賽的需要。城市交通系統(tǒng)智能控制實驗室的建設(shè)能夠為南通市新建的智慧道路及周邊地區(qū)運輸企業(yè)、交通運輸管理部門等提供技術(shù)支持，輸送智能交通專業(yè)人才，故從教學、科研、服務社會等角度考慮，該實驗室的建設(shè)亦具有必要性。2.項目建設(shè)可行性【主要包括用房、人員、設(shè)備利用率、實驗室安全等，即在考慮教學組織形式、管理方式的基礎(chǔ)上，就如何在設(shè)備選型、配置、建設(shè)進度安排方面綜合考慮效益、效率和效果，提高投資效益和設(shè)備設(shè)施的利用率，同時對實驗室安全進行說明論證。】本實驗室計劃建于汽車樓3樓大廳，使用面積200㎡，此次建設(shè)以室內(nèi)試驗為主，故不存在增加實驗室用房的問題。本實驗室計劃用于交通運輸專業(yè)10門專業(yè)課程、汽車服務工程專業(yè)2門專業(yè)課程、車輛工程專業(yè)以及新能源汽車專業(yè)1門專業(yè)課程的實驗/實訓教學，開出27個實驗/實訓項目，共782學時（單個班級），初步估算設(shè)備利用率可以達到90%以上。根據(jù)教學、科研、對外服務等要求，計劃選購智慧交通虛擬仿真沙盤、智能交通信號協(xié)調(diào)控制實驗系統(tǒng)、車路協(xié)同車聯(lián)網(wǎng)實驗平臺、智能網(wǎng)聯(lián)車輛開發(fā)平臺等相關(guān)設(shè)備，同時要求廠家派技術(shù)人員到校就設(shè)備操作與實驗項目開展進行培訓，為實驗室的正常使用提供保障。在實驗室的醒目區(qū)域張貼安全標識與實驗室管理條例等內(nèi)容，實驗教師授課前指導學生進行實驗室安全學習，保證實驗室的安全使用。同時實驗室配備專門的實驗管理員，定期維護設(shè)備。因為此次采購設(shè)備均具有二次開發(fā)功能，在實驗室建設(shè)中需要增設(shè)電力線路在沙盤，學生討論桌以及車路協(xié)同駕駛平臺區(qū)域，保證教學的同時，學生與老師可以方便的使用自己的電腦進行二次開發(fā)。實驗室建成后除了滿足日常交通運輸專業(yè)實驗教學外，還可以進行交通信號優(yōu)先控制系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)、車路協(xié)同等方向的科學研究，更有利于教師申報省、市級縱向課題；同時也可以給與南通市智慧道路建設(shè)及周邊地區(qū)的運輸企業(yè)、交通運輸管理部門進行技術(shù)支持，有利于申報橫向課題，能充分發(fā)揮實驗室的綜合效益。綜上可以看出，本實驗室的建設(shè)可以集教學、科研和地方服務為一體，實現(xiàn)多功能輸出，且在用房、人員、設(shè)備利用率、實驗室安全等方面都能得到保障，故本實驗室建設(shè)可行。3.建設(shè)目標【建設(shè)的預期目標，是要能夠滿足教學的多樣性需求：如教學實驗（訓）的需求，即能完成哪些實驗（訓）項目，能實現(xiàn)哪些學生實驗（訓）目標；為以后的教學研究提供保障和可持續(xù)發(fā)展平臺?！繚M足交通運輸專業(yè)道路運輸方向?qū)W生進行畢業(yè)設(shè)計的要求；滿足交通運輸專業(yè)下學期開設(shè)的《智能運輸系統(tǒng)》、《交通運輸信息管理》、《交通運輸設(shè)備》、《交通管理與控制》、《交通運輸系統(tǒng)仿真》等課程的實驗/實訓教學要求；滿足車輛工程、汽車服務工程與新能源汽車專業(yè)下學期開設(shè)的《汽車智能網(wǎng)聯(lián)與無人駕駛技術(shù)》課程的實驗/實訓教學要求。滿足交通運輸專業(yè)后續(xù)開設(shè)《交通運輸信息管理課程設(shè)計》、《交通系統(tǒng)分析課程設(shè)計》等課程的教學要求；提供教師科研平臺，提升教師科研水平；為大學生創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)訓練、參加學科競賽提供開放式的實驗/實訓平臺，提升我校大學生自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)實踐能力；（6）為南通市及周邊地區(qū)運輸企業(yè)、交通運輸管理部門等提供技術(shù)支持。二、項目建設(shè)的預期效益1.實驗（訓）教學課程名稱教學實驗（訓）項目項目類型學時數(shù)實驗（訓）人數(shù)學年使用人時數(shù)面向?qū)I(yè)智能運輸系統(tǒng)交通監(jiān)控系統(tǒng)組成分析綜合2100260交通運輸、汽車服務工程交通流視頻檢測與分析綜合2100260交通誘導系統(tǒng)分析設(shè)計2100260智慧交通綜合管控綜合2100260交通運輸信息管理道路交通信息管理系統(tǒng)組成分析綜合4100520交通運輸交通信息發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計綜合4100520校園交通信息管理系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計4100520先進停車管理系統(tǒng)分析綜合4100520交通運輸信息管理課程設(shè)計課程設(shè)計綜合601007800交通運輸交通運輸設(shè)備智能交通系統(tǒng)設(shè)備認知綜合4100520交通運輸?shù)缆奋囕v模擬駕駛實驗綜合4100520交通管理與控制交叉口信號燈控制系統(tǒng)分析綜合4100520交通運輸單交叉口信號配時優(yōu)化綜合4100520多交叉口信號配時優(yōu)化綜合4100520車路協(xié)同控制系統(tǒng)分析綜合4100520交通系統(tǒng)分析交通運輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析綜合2100520交通運輸交通運輸系統(tǒng)預測綜合2100520公交優(yōu)先系統(tǒng)分析綜合2100520汽車智能網(wǎng)聯(lián)與無人駕駛技術(shù)車-車通訊實驗綜合2100520車輛工程、汽車服務工程、新能源汽車車-路通訊實驗綜合2100520車輛避障實驗綜合2100520車輛路徑識別實驗綜合2100520交通系統(tǒng)分析課程設(shè)計課程設(shè)計綜合601007800交通運輸交通運輸系統(tǒng)仿真實習整周實習綜合601007800交通運輸交通運輸工程師訓練運輸生產(chǎn)監(jiān)控管理技能訓練綜合601007800交通運輸運輸組織與管理技能訓練綜合601007800交通運輸畢業(yè)設(shè)計/論文相關(guān)畢業(yè)設(shè)計/論文的實驗分析綜合42010050400交通運輸【項目類型為驗證、綜合、設(shè)計性。在實驗（訓）項目設(shè)置上要盡量減少不必要的驗證性實驗（訓）項目，綜合性、設(shè)計性和研究性實驗（訓）項目要占一定的比例，保證實驗（訓）項目開出率達到100%?！?.科學研究序號科研主要方向科研實驗項目課題來源學年使用人時數(shù)1交通信號優(yōu)先控制系統(tǒng)基于深度強化學習與邊緣計算的應急車輛優(yōu)先控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究橫向與縱向課題502車聯(lián)網(wǎng)基于多平臺計算任務卸載技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)研究橫向與縱向課題503車路協(xié)同路車智能融合控制與安全保障關(guān)鍵技術(shù)及應用橫向與縱向課題504交通流優(yōu)化自主式交通復雜系統(tǒng)體系架構(gòu)研究橫向與縱向課題503.校內(nèi)外服務序號服務項目專業(yè)學年使用人時數(shù)1交叉口信號配時優(yōu)化交通運輸802交通誘導系統(tǒng)優(yōu)化交通運輸803智能停車引導系統(tǒng)優(yōu)化交通運輸804車路系統(tǒng)系統(tǒng)優(yōu)化交通運輸801.實驗（訓）主體儀器設(shè)備購置計劃序號儀器設(shè)備名稱技術(shù)參數(shù)單位數(shù)量單價（萬元）小計參考型號參考廠商1智慧交通虛擬仿真電子沙盤沙盤總面積≥50㎡，包含道路標志標線、綠化帶、交叉口、交通信號燈等交通基礎(chǔ)道路和設(shè)施，可用于模擬實現(xiàn)不少于十種智能交通系統(tǒng)功能。包含48個以上的操作工位，具有可擴展性，可與交通仿真軟件VISSIM等實現(xiàn)互聯(lián)互通，可執(zhí)行VISSIM軟件信號控制方案，并且可以與其他交通硬件在環(huán)仿真(HIL,HardwareInLoop)，實現(xiàn)交通系統(tǒng)聯(lián)動控制的實驗。套1廣州維脈電子科技有限公司青島東方圣恒教育設(shè)備有限公司桂林市哲云電子科技有限公司2智能車輛控制管理實驗系統(tǒng)系統(tǒng)由8輛智能小車，小車尺寸與智慧交通虛擬仿真電子沙盤相匹配，小車采用采用鋰電池供電，電池連續(xù)運行時間≥3小時，內(nèi)部包括車輛控制模塊、車輛定位模塊、工業(yè)無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、避障模塊、電磁循跡模塊、轉(zhuǎn)向舵機、直流電機、鋰電池等，可以實現(xiàn)模型車輛在平臺上的自動行駛，模擬城市車輛行駛過程。提供二次開發(fā)接口，可進行二次開發(fā)。套11、廣州維脈電子科技有限公司2、青島東方圣恒教育設(shè)備有限公司3、桂林市哲云電子科技有限公司3無人駕駛仿真車輛實驗平臺實驗平臺至少提供2輛無人駕駛仿真車輛，1臺便攜式控制終端，仿真車輛可以在智慧交通虛擬仿真電子沙盤中進行實驗，若車型較大，無法放在智慧交通虛擬仿真電子沙盤中，需搭建復雜城市道路場景供車輛進行模擬實驗。無人駕駛仿真車輛實驗平臺需要以激光雷達測距、Wifi通信、機器視覺、圖像處理、模式識別等人工智能理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建前方車輛探測系統(tǒng)。結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取車距安全預警信息，同時根據(jù)不同光照下的道路場景，構(gòu)建車道標志線的識別方法，并建立車輛位姿、方向等參數(shù)估計，用于車道偏離預警。具備激光雷達建圖與導航、多點巡航、車輛跟隨、交通標志標牌識別、紅綠燈識別、無線圖傳等功能。套11、廣州維脈電子科技有限公司2、青島東方圣恒教育設(shè)備有限公司3、桂林市哲云電子科技有限公司4智能網(wǎng)聯(lián)車輛開發(fā)實驗平臺實驗平臺由2輛智能網(wǎng)聯(lián)小車和1套控制軟件組成，小車可以在智慧交通虛擬仿真電子沙盤中進行實驗，整個系統(tǒng)以激光測距、Wifi通信、機器視覺、圖像處理、模式識別等人工智能理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建前方車輛探測系統(tǒng)，并結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)布車距安全預警信息，同時根據(jù)不同光照下的道路場景，構(gòu)建車道標志線的識別方法，并建立車輛位姿、方向等參數(shù)估計，用于車道偏離預警。套11、廣州維脈電子科技有限公司2、青島東方圣恒教育設(shè)備有限公司3、桂林市哲云電子科技有限公司5車路協(xié)同車聯(lián)網(wǎng)實驗平臺系統(tǒng)由駕駛平臺、模型小車兩部分組成。駕駛平臺由控制主機、液晶顯示屏、鼠標、鍵盤、方向盤、檔位控制、手剎、油門、腳剎、離合、工業(yè)級無線路由等設(shè)備組成；模型小車由車架、速度檢測模塊、方向舵機、直流電機、距離檢測模塊、射頻識別模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、嵌入式控制板和無線視頻傳輸模塊等設(shè)備組成。系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡、傳感器、攝像頭圖像處理等裝置，完成行駛環(huán)境和車輛狀態(tài)信息的采集；系統(tǒng)通過無線控制模型小車來模擬真實車輛的駕駛，集無線傳輸、速度檢測、正前方避障、碰撞預警、碰撞檢測、路徑識別等功能為一體，實現(xiàn)模型小車的數(shù)據(jù)采集、操作與控制。套11、廣州維脈電子科技有限公司2、青島東方圣恒教育設(shè)備有限公司3、桂林市哲云電子科技有限公司6智能交通信號協(xié)調(diào)控制實驗系統(tǒng)系統(tǒng)包括12臺智能交通信號控制教學機和2套智能交通信號協(xié)調(diào)控制管理軟件，具備RJ45、USB、WIFI等多種數(shù)據(jù)通訊接口和多種控制方式，能完全實現(xiàn)工程級智能交通信號控制機的各種控制功能。要求有44路信號輸出、16個信號燈組，最多可自定義設(shè)置為32相位，支持至少7種路口形態(tài)，含十字路口、T型路口、人行過街路口等。具備交通仿真軟件連接功能，提供二次開發(fā)接口，可進行二次開發(fā)。套11、廣州維脈電子科技有限公司2、青島東方圣恒教育設(shè)備有限公司3、桂林市哲云電子科技有限公司7多傳感器交通流采集實驗系統(tǒng)系統(tǒng)由多傳感器交通采集實驗箱和交通傳感器模塊（地感線圈采集模塊、微波采集模塊、地磁采集模塊、壓電采集模塊、紅外線采集模塊、超聲波采集模塊）組成。多傳感器交通采集實驗箱參照交通檢測器設(shè)計，分為檢測節(jié)點（對應檢測板）、主控制節(jié)點（對應主控板），可通過選配檢測套件配置成具有6個通道的地磁、線圈等交通檢測器；實驗箱采用模塊化設(shè)計，將各傳感器檢測節(jié)點劃分為傳感器、信號處理模塊、MCU處理模塊、節(jié)點通信模塊；將主控制節(jié)點劃分為節(jié)點通信模塊、MCU處理模塊和主機通信模塊；以6種檢測技術(shù)為基礎(chǔ)形成6種檢測套件，4種物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)為基礎(chǔ)形成4種通訊套件，供學生自由組合，開展單傳感器檢測技術(shù)、多傳感器融合檢測技術(shù)的實驗和研究套11、廣州維脈電子科技有限公司2、青島東方圣恒教育設(shè)備有限公司3、桂林市哲云電子科技有限公司8多功能電子警察實驗系統(tǒng)系統(tǒng)包括工業(yè)級網(wǎng)絡高清抓拍攝像機、閃光燈、安裝支架和抓拍管理軟件。工業(yè)級網(wǎng)絡高清抓拍攝像機：300萬像素，傳感器1/1.8"CCD及以上，分辨率2048x1536及以上；支持車輛抓拍并自動識別車牌號碼，抓拍圖片疊加識別信息并上傳；含3~9mm百萬高清鏡頭。閃光燈：LED閃光燈；鋁合金外殼；安裝支架：鋁合金支架，跟沙盤大小匹配。抓拍管理軟件：支持抓拍同步閃光燈輸出，支持