紫琅职业技术学院

PAGEPAGE14实验（训）室建设项目立项申请表实验（训）室名称：城市交通系统智能控制实验室适用学科专业：交通运输项目负责人：陆兆钠计划完成日期：2022.09申报单位：汽车工程学院申报日期：2022.05南通理工学院教务处制填报说明:1、本表用于各学院新建、改建、扩建实验实训室项目立项申报。2、各学院在申报前应充分做好可行性调研，并征求相关行业或企业专家的意见，并作为附件附在申请表后。3、各学院应认真填报本表；详细说明建设的必要性及可行性，阐明项目建成后的预期目标（必要性、可行性、建设目标可加页）。4、表中“学年可利用总人时数”=实验（训）室可同时容纳进行实验（实训）人数×周课时数×本学年实际教学周数（周课时数暂按30课时计算，学年实际教学周数按照30周计算）。“学年使用总人时数”=实验（训）教学学年使用人时数+科学研究学年使用人时数+校内外服务学年使用人时数。5、“设备利用率”=学年使用总人时数÷学年可利用总人时数×100%6、实验室利用率=学年该实验学时数÷学年该实验室额定学时数×100%。学年该实验学时数：该实验室在一学年内所开所有实验、实习、实训学时数的总和；学年该实验室额定学时数：16周×5天×6学时×2学期＝960（学时/学年）；7、实验（训）室建成后，使用学院应有专人管理，确保实践教学的正常进行，并努力提高实验（训）室的利用率。8、本项目立项后需提供实验（训）室营具图纸（桌、椅（凳）、柜等），电气线路图纸等有关附件。9、本申请表及附件由建设学院按序报相关部门审核，待学校审批通过后，申请表原件交资产与基建处作为购置凭据，影印件及附件资料交教务处备案。一、项目概述项目名称城市交通系统智能控制实验室项目负责人陆兆钠职称副教授职务副院长电话69839项目类别基础□专业R新建R改建□扩建□学年使用总人时数38610学年可利用总人时数40500设备利用率95.5%学年该实验学时数892学年该实验室额定学时数960实验室利用率92.9%实验（训）室容纳人数45实验室分组数45主体设备台套数45建设投资总金额实验（训）场地拟用地址汽车楼3楼大厅面积需求200M21.项目建设必要性【立项依据：国内外高校同类实验设施的比较研究；实验（训）室原有设备使用率、新旧程度等；本实验（训）室及其主要设备在教学中的地位与作用；该项目所承担科研、社会服务等任务】智慧交通是国家重点发展产业之一，2019年9月，国务院印发的《交通强国建设纲要》中表示，要大力发展智慧交通，要推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合，加强对与智慧交通相关的前沿技术的研究。江苏省作为首批交通强国试点省份，在2020年4月发布《江苏省智能交通建设实施方案》，明确重点推进交通基础设施要素数字化、智慧交通基础设施建设、完善综合交通运输智慧化服务体系等六项任务。南通市委市政府在印发的《南通市推进新型基础设施建设行动方案（2020—2022年）》中指出，我市项目建设的重点任务之一便是打造智慧交通运输体系，布局建设重点路段、桥隧等节点的交通感知网络，实时汇集交通设施运行数据。据中国智能交通协会公布的数据显示,2011-2020年,我国智能交通市场总规模由420亿元增至1658亿元,年化增长率近20%。预计到2026年,智能交通行业市场规模将突破4000亿元,年均复合增长率在16%以上，未来智慧交通产业将提供大量的就业岗位。城市交通系统智能控制实验室具有智能车辆控制管理、智能网联车辆开发、交通运输信号协调控制、车路协同研究、智能公交调度优化、智能停车诱导系统设计等功能，作为开设交通运输专业的应用型本科高校，需要紧跟国家发展政策与行业发展趋势，建设城市交通系统智能控制实验室，提供相关教学与科研条件培养交通运输行业所需要的专业人才。目前东南大学、上海交通大学、南通大学、宿迁学院等高校均建设了相关实验室，其中南通大学目前建设了集教学、科研和实训于一体的城市动态交通信息化管控多功能实验平台，其中智能交通综合训练实验室下辖智能交通沙盘仿真、交通数据采集与处理、交通监控系统、交通物联网应用、交通管控系统集成、交通控制指挥系统、卫星定位及应用、虚拟驾驶安全分析等8个分实验室，侧重于实际交通机电系统集成和应用维护、交通信息关键技术和智能交通模型和控制算法等方面，目前中心实验室总面积4500多平米，仪器设备1000多套，价值1500万元，智能交通综合训练中心也是江苏省实验教学与实践教育中心以及南通市智能交通重点实验室。本校交通运输专业，2020年建设了智能交通实验室，内设46台计算机设备，但作为机房仅能完成传统交通的VISSIM仿真、Transcad仿真等实验，缺少智能交通模型和控制算法等方面的内容。2021年建设了城市轨道交通综合仿真实验室，满足了轨道交通方向班的实验与实训需求，但是道路运输与智能交通方向还缺少VISSIM联合仿真实验设备以及车路协同相关实验设备，因此18级学生在进行教学中，实验设计偏向于管理与理论设计，缺少新工科的相关内容，就业面相对较窄。今年计划建设的城市交通系统智能控制实验室可以有效解决问题，该实验室采用“虚实结合”的手段，搭建多模式交通综合管控与决策优化实验环境，各智能交通系统之间交互联动，以目前智慧交通技术前沿的车路协同、交通管控、交通大数据处理分析等为基础，搭建多模式交通综合管控与决策优化实验环境。实验室把车和车之间，车和路之间、近端和远端车之间构成交通结构，以在智慧交通虚拟仿真电子沙盘上行驶的智能车辆控制管理实验系统、无人驾驶仿真车辆实验平台、智能网联车辆开发实验平台、车路协同车联网实验平台等作为车辆输入，以在交通沙盘上安装的智能交通实验系统作为驱动场景，提供了智能交通信号协调控制实验系统、多传感器交通流采集实验系统、多功能电子警察实验系统、智能停车场管控系统、智能公交调度优化仿真系统、城市智能交通集成平台管理软件等。不仅可以对学生进行单一科目训练，也可以对学生进行综合训练，还可以用于训练学生参加相关的全国大学生机器人竞赛等课外科技活动。同时，所有的设备代码开源，教师可以进行车路协同、信号优先控制等方向的科研项目研究，从而建设成教师科研、教师教学、学生科技等“三位一体”的开放型科技创新平台，有效地满足专业教学、科研与竞赛的需要。城市交通系统智能控制实验室的建设能够为南通市新建的智慧道路及周边地区运输企业、交通运输管理部门等提供技术支持，输送智能交通专业人才，故从教学、科研、服务社会等角度考虑，该实验室的建设亦具有必要性。2.项目建设可行性【主要包括用房、人员、设备利用率、实验室安全等，即在考虑教学组织形式、管理方式的基础上，就如何在设备选型、配置、建设进度安排方面综合考虑效益、效率和效果，提高投资效益和设备设施的利用率，同时对实验室安全进行说明论证。】本实验室计划建于汽车楼3楼大厅，使用面积200㎡，此次建设以室内试验为主，故不存在增加实验室用房的问题。本实验室计划用于交通运输专业10门专业课程、汽车服务工程专业2门专业课程、车辆工程专业以及新能源汽车专业1门专业课程的实验/实训教学，开出27个实验/实训项目，共782学时（单个班级），初步估算设备利用率可以达到90%以上。根据教学、科研、对外服务等要求，计划选购智慧交通虚拟仿真沙盘、智能交通信号协调控制实验系统、车路协同车联网实验平台、智能网联车辆开发平台等相关设备，同时要求厂家派技术人员到校就设备操作与实验项目开展进行培训，为实验室的正常使用提供保障。在实验室的醒目区域张贴安全标识与实验室管理条例等内容，实验教师授课前指导学生进行实验室安全学习，保证实验室的安全使用。同时实验室配备专门的实验管理员，定期维护设备。因为此次采购设备均具有二次开发功能，在实验室建设中需要增设电力线路在沙盘，学生讨论桌以及车路协同驾驶平台区域，保证教学的同时，学生与老师可以方便的使用自己的电脑进行二次开发。实验室建成后除了满足日常交通运输专业实验教学外，还可以进行交通信号优先控制系统、车联网、车路协同等方向的科学研究，更有利于教师申报省、市级纵向课题；同时也可以给与南通市智慧道路建设及周边地区的运输企业、交通运输管理部门进行技术支持，有利于申报横向课题，能充分发挥实验室的综合效益。综上可以看出，本实验室的建设可以集教学、科研和地方服务为一体，实现多功能输出，且在用房、人员、设备利用率、实验室安全等方面都能得到保障，故本实验室建设可行。3.建设目标【建设的预期目标，是要能够满足教学的多样性需求：如教学实验（训）的需求，即能完成哪些实验（训）项目，能实现哪些学生实验（训）目标；为以后的教学研究提供保障和可持续发展平台。】满足交通运输专业道路运输方向学生进行毕业设计的要求；满足交通运输专业下学期开设的《智能运输系统》、《交通运输信息管理》、《交通运输设备》、《交通管理与控制》、《交通运输系统仿真》等课程的实验/实训教学要求；满足车辆工程、汽车服务工程与新能源汽车专业下学期开设的《汽车智能网联与无人驾驶技术》课程的实验/实训教学要求。满足交通运输专业后续开设《交通运输信息管理课程设计》、《交通系统分析课程设计》等课程的教学要求；提供教师科研平台，提升教师科研水平；为大学生创新/创业训练、参加学科竞赛提供开放式的实验/实训平台，提升我校大学生自主创新创业与专业实践能力；（6）为南通市及周边地区运输企业、交通运输管理部门等提供技术支持。二、项目建设的预期效益1.实验（训）教学课程名称教学实验（训）项目项目类型学时数实验（训）人数学年使用人时数面向专业智能运输系统交通监控系统组成分析综合2100260交通运输、汽车服务工程交通流视频检测与分析综合2100260交通诱导系统分析设计2100260智慧交通综合管控综合2100260交通运输信息管理道路交通信息管理系统组成分析综合4100520交通运输交通信息发布系统设计综合4100520校园交通信息管理系统设计设计4100520先进停车管理系统分析综合4100520交通运输信息管理课程设计课程设计综合601007800交通运输交通运输设备智能交通系统设备认知综合4100520交通运输道路车辆模拟驾驶实验综合4100520交通管理与控制交叉口信号灯控制系统分析综合4100520交通运输单交叉口信号配时优化综合4100520多交叉口信号配时优化综合4100520车路协同控制系统分析综合4100520交通系统分析交通运输系统结构分析综合2100520交通运输交通运输系统预测综合2100520公交优先系统分析综合2100520汽车智能网联与无人驾驶技术车-车通讯实验综合2100520车辆工程、汽车服务工程、新能源汽车车-路通讯实验综合2100520车辆避障实验综合2100520车辆路径识别实验综合2100520交通系统分析课程设计课程设计综合601007800交通运输交通运输系统仿真实习整周实习综合601007800交通运输交通运输工程师训练运输生产监控管理技能训练综合601007800交通运输运输组织与管理技能训练综合601007800交通运输毕业设计/论文相关毕业设计/论文的实验分析综合42010050400交通运输【项目类型为验证、综合、设计性。在实验（训）项目设置上要尽量减少不必要的验证性实验（训）项目，综合性、设计性和研究性实验（训）项目要占一定的比例，保证实验（训）项目开出率达到100%。】2.科学研究序号科研主要方向科研实验项目课题来源学年使用人时数1交通信号优先控制系统基于深度强化学习与边缘计算的应急车辆优先控制系统关键技术研究横向与纵向课题502车联网基于多平台计算任务卸载技术的车联网信息系统研究横向与纵向课题503车路协同路车智能融合控制与安全保障关键技术及应用横向与纵向课题504交通流优化自主式交通复杂系统体系架构研究横向与纵向课题503.校内外服务序号服务项目专业学年使用人时数1交叉口信号配时优化交通运输802交通诱导系统优化交通运输803智能停车引导系统优化交通运输804车路系统系统优化交通运输801.实验（训）主体仪器设备购置计划序号仪器设备名称技术参数单位数量单价（万元）小计参考型号参考厂商1智慧交通虚拟仿真电子沙盘沙盘总面积≥50㎡，包含道路标志标线、绿化带、交叉口、交通信号灯等交通基础道路和设施，可用于模拟实现不少于十种智能交通系统功能。包含48个以上的操作工位，具有可扩展性，可与交通仿真软件VISSIM等实现互联互通，可执行VISSIM软件信号控制方案，并且可以与其他交通硬件在环仿真(HIL,HardwareInLoop)，实现交通系统联动控制的实验。套1广州维脉电子科技有限公司青岛东方圣恒教育设备有限公司桂林市哲云电子科技有限公司2智能车辆控制管理实验系统系统由8辆智能小车，小车尺寸与智慧交通虚拟仿真电子沙盘相匹配，小车采用采用锂电池供电，电池连续运行时间≥3小时，内部包括车辆控制模块、车辆定位模块、工业无线数据收发模块、避障模块、电磁循迹模块、转向舵机、直流电机、锂电池等，可以实现模型车辆在平台上的自动行驶，模拟城市车辆行驶过程。提供二次开发接口，可进行二次开发。套11、广州维脉电子科技有限公司2、青岛东方圣恒教育设备有限公司3、桂林市哲云电子科技有限公司3无人驾驶仿真车辆实验平台实验平台至少提供2辆无人驾驶仿真车辆，1台便携式控制终端，仿真车辆可以在智慧交通虚拟仿真电子沙盘中进行实验，若车型较大，无法放在智慧交通虚拟仿真电子沙盘中，需搭建复杂城市道路场景供车辆进行模拟实验。无人驾驶仿真车辆实验平台需要以激光雷达测距、Wifi通信、机器视觉、图像处理、模式识别等人工智能理论和技术为基础，构建前方车辆探测系统。结合车联网技术获取车距安全预警信息，同时根据不同光照下的道路场景，构建车道标志线的识别方法，并建立车辆位姿、方向等参数估计，用于车道偏离预警。具备激光雷达建图与导航、多点巡航、车辆跟随、交通标志标牌识别、红绿灯识别、无线图传等功能。套11、广州维脉电子科技有限公司2、青岛东方圣恒教育设备有限公司3、桂林市哲云电子科技有限公司4智能网联车辆开发实验平台实验平台由2辆智能网联小车和1套控制软件组成，小车可以在智慧交通虚拟仿真电子沙盘中进行实验，整个系统以激光测距、Wifi通信、机器视觉、图像处理、模式识别等人工智能理论和技术为基础，构建前方车辆探测系统，并结合车联网技术发布车距安全预警信息，同时根据不同光照下的道路场景，构建车道标志线的识别方法，并建立车辆位姿、方向等参数估计，用于车道偏离预警。套11、广州维脉电子科技有限公司2、青岛东方圣恒教育设备有限公司3、桂林市哲云电子科技有限公司5车路协同车联网实验平台系统由驾驶平台、模型小车两部分组成。驾驶平台由控制主机、液晶显示屏、鼠标、键盘、方向盘、档位控制、手刹、油门、脚刹、离合、工业级无线路由等设备组成；模型小车由车架、速度检测模块、方向舵机、直流电机、距离检测模块、射频识别模块、无线数据传输模块、嵌入式控制板和无线视频传输模块等设备组成。系统通过无线网络、传感器、摄像头图像处理等装置，完成行驶环境和车辆状态信息的采集；系统通过无线控制模型小车来模拟真实车辆的驾驶，集无线传输、速度检测、正前方避障、碰撞预警、碰撞检测、路径识别等功能为一体，实现模型小车的数据采集、操作与控制。套11、广州维脉电子科技有限公司2、青岛东方圣恒教育设备有限公司3、桂林市哲云电子科技有限公司6智能交通信号协调控制实验系统系统包括12台智能交通信号控制教学机和2套智能交通信号协调控制管理软件，具备RJ45、USB、WIFI等多种数据通讯接口和多种控制方式，能完全实现工程级智能交通信号控制机的各种控制功能。要求有44路信号输出、16个信号灯组，最多可自定义设置为32相位，支持至少7种路口形态，含十字路口、T型路口、人行过街路口等。具备交通仿真软件连接功能，提供二次开发接口，可进行二次开发。套11、广州维脉电子科技有限公司2、青岛东方圣恒教育设备有限公司3、桂林市哲云电子科技有限公司7多传感器交通流采集实验系统系统由多传感器交通采集实验箱和交通传感器模块（地感线圈采集模块、微波采集模块、地磁采集模块、压电采集模块、红外线采集模块、超声波采集模块）组成。多传感器交通采集实验箱参照交通检测器设计，分为检测节点（对应检测板）、主控制节点（对应主控板），可通过选配检测套件配置成具有6个通道的地磁、线圈等交通检测器；实验箱采用模块化设计，将各传感器检测节点划分为传感器、信号处理模块、MCU处理模块、节点通信模块；将主控制节点划分为节点通信模块、MCU处理模块和主机通信模块；以6种检测技术为基础形成6种检测套件，4种物联网通讯技术为基础形成4种通讯套件，供学生自由组合，开展单传感器检测技术、多传感器融合检测技术的实验和研究套11、广州维脉电子科技有限公司2、青岛东方圣恒教育设备有限公司3、桂林市哲云电子科技有限公司8多功能电子警察实验系统系统包括工业级网络高清抓拍摄像机、闪光灯、安装支架和抓拍管理软件。工业级网络高清抓拍摄像机：300万像素，传感器1/1.8"CCD及以上，分辨率2048x1536及以上；支持车辆抓拍并自动识别车牌号码，抓拍图片叠加识别信息并上传；含3~9mm百万高清镜头。闪光灯：LED闪光灯；铝合金外壳；安装支架：铝合金支架，跟沙盘大小匹配。抓拍管理软件：支持抓拍同步闪光灯输出，支持