推荐奖种：科技进步奖

推荐单位：清华大学

项目名称：车路协同平台与智能协同控制技术

主要完成单位：清华大学、北京交通大学、交通运输部公路科学研究所、北京星云互联科技有限公司

主要完成人：张毅、姚丹亚、胡坚明、上官伟、宋向辉、王剑、裴欣、柴琳果、李亚檬、李卫霞、李力、张佐、王易之、石勇、石梦凯

项目简介：

基于V2X的智能车路协同技术是当今国际智能交通领域的前沿技术，是解决交通安全、提高通行效率和减少交通污染的有效途径。基于车路协同技术的行车安全已被认为是继安全带、安全气囊的新一代交通安全技术；而基于车路协同平台实施车辆驾驶的微观引导，是提高通行效率、优化能耗、降低排放的有效手段，将从根本上改变传统道路交通的发展模式，以构建新一代智能交通系统。科技部2011年在国家863计划中设立的主题项目《智能车路协同关键技术研究》是国家计划中第一个基于V2X的道路交通智能协同控制技术攻关项目，其系统化集成、产业化升级与规模化应用，标志着我国智能车路协同技术经过十余年的发展，在车路协同平台与智能协同控制方面已达到国际先进水平，进入了推广应用阶段。

本项目的主要创新性成果包括：

1）提出了我国车路协同系统结构并拓展形成了国家ITS体系框架：提出了由五层功能平台和一个支撑体系组成的我国智能车路协同系统结构；将车路协同作为道路交通的通用平台，重新定义和设计了基于车路协同的智能交通系统体系框架。

2）发明并产业化了车路协同数据交互平台与车路协同平台系统，并牵头制定了我国车路协同数据通信标准：发明了车路协同数据交互平台，是国内外首个可同时支持五种通信模式的数据交互平台；将V2V和V2I集成于一体，实现了车路协同平台系统的产业化；基于自主的V2X应用平台，提出车路协同分层通信标准架构并牵头制定了我国车路协同数据通信标准。

3）建立了3D半实物车路协同仿真实验平台：引入部分3D交通主体实物，通过构建车队协同控制仿真系统，实现了大规模车队协同的功能模拟，可实现大规模、复杂环境下的车队协同控制、车路协同模拟、车辆碰撞模拟、人工驾驶和自主驾驶混行模拟、车路协同硬件在环仿真等。

4）提出了基于车路协同的单车速度引导与车队协同通行的智能控制方法：考虑不同优先级车辆约束条件，分别建立了同相位与异相位车流间的合作竞争模型；结合信号配时实施对单车的速度引导和对车队通行的动态规划，可最大限度减轻信号灯对交通流的阻断效应。

推广应用情况：

基于国家“863计划”主题项目“智能车路协同关键技术研究”相关课题，项目团队结合我国交通发展需求，提出了车路协同系统结构并拓展形成了可作参考的国家ITS体系框架；突破跨平台、多模式无线通信集成的技术瓶颈，设计了具有自主知识产权的信息交互平台与车路协同平台系统，并牵头制定了我国车路协同数据通信标准；建立了3D半实物车路协同仿真实验平台，可实现大规模、复杂环境下的车路协同系统仿真、功能分析与评价；提出了基于车路协同的单车速度引导与车队协同通行的智能决策方法，可实现基于高效、安全和环保的道路交通协同控制。

在此基础上，项目团队完成了研究成果的系统化和产业化，并形成了系列化产品与系统。针对国内对车路协同应用的需要，结合国家基于V2X的智能网联汽车测试场的建设，先后在国家智能网联汽车（上海）试点示范区、重庆智能汽车集成系统试验区i-VISTA、清华大学绿色校园微循环电动车示范项目和包头市石拐区城市道路等得到规模化应用和示范，取得显著效果：

1) 2016年5月率先在首个国家智能网联汽车（上海）试点示范区上海国际汽车城得到应用和示范，作为智能车辆功能与性能测试实验的基础平台，支持示范区成功完成了包括碰撞预警、换道辅助、盲区预警、车速引导和交通事件发布等在内的近30种场景的测试验证。

2) 2016年6月在清华大学启动的绿色校园微循环电动车示范系统中，建成了国内第一个车路协同技术规模化应用的园区公交运营系统。

3) 分别于2016年6月和7月先后在包头市石拐区和芜湖市完成了城市区间道路车路协同系统建设和示范，提供了驾驶安全辅助预警和道路辅助快速通行等服务。

4) 在2016年11月建成启用的重庆智能汽车集成系统试验区i-VISTA，基于项目成果首次成功实现了跨通信平台、多种通信模式、有人驾驶汽车与无人驾驶汽车、大货车与小汽车混编的实时数据交互和智能协同控制。

5) 2017年9月在北京市经济开发区建成了国家智能汽车与智慧交通（京冀）示范区，是国家实施“京津冀”发展战略后的首个跨地区、跨行业的智能汽车测试环境，在该测试区的成功实施进一步推进了成果的应用。

6) 2018年3月交通运输部推进的智能驾驶测试方法与测试环境建设项目，由北京中公高远汽车试验有限公司在北京市通州测试区建设实施，采用本成果实现了高速公路、城市道路、卡车队列行驶、隧道、桥梁、气象模拟等典型车路协同场景测试环境的部署，达到了专门用于自动驾驶和智能网联技术研发的综合封闭测试场地要求。

7) 2018年4月，国家唯一的综合实验区平潭市启动了福建省无人驾驶汽车测试区项目，引入车路协同技术与系统，首次全面支持无人驾驶汽车的测试工作，实现了基于V2X的车辆主动安全和车速引导等场景的展示示范。

8) 2018年5月以来，吉利汽车研究院启动了杭州湾院区V2X运营改造项目，通过竞标项目组完成的车路协同技术方案获得中标，成功实施了对已有测试场地的升级改造，同时还布置了院区运营数据中心。

2018年6月，湖南湘江新区智能系统测试区开园仪式在长沙举行，建成的测试区覆盖智能汽车的安全、效率、信息服务及新能源等四大类型测试，建有78个常规性智能无人测试场景，全部基于车路协同平台实现对智能汽车的测试。。

主要知识产权证明目录

发明专利：

发明[1]  基于交通配流分布差异制定的交通疏导方法，中国，ZL201510788521.2，2017.12.29，第2759386号，清华大学，胡坚明、裴欣、张似衡、张毅、谢旭东、李力、姚丹亚

发明[2]  一种可变间隔发车的快速公交车组合调度方法，中国，ZL201511021248.7，2017.09.08，第2613048号，清华大学，胡坚明、裴欣、李骄阳、张毅、姚丹亚

发明[3]  一种用于事故分析与安全评价的平衡采样方法，中国，ZL201510382446.X，2017.06.30，第2536945号，清华大学，裴欣、李力、李兴山、张佐、姚丹亚、张毅

发明[4]  车路协同环境下的无信号交叉口优化控制方法和系统，中国，ZL201510065215.6，2016年7月13日，第2146764号，北京交通大学，上官伟、蔡伯根、王剑、刘江、郑子茄、崔晓丹

发明[5]  基于鲁棒主成分分解和特征空间重构的交通图像去噪算法，中国，ZL201510648765.0，2018.04.17，第2887898号，清华大学，谢旭东、胡坚明、袁兆君、张毅、裴欣、姚丹亚、李力

发明[6]  一种双目视觉的车辆里程计算法，中国，ZL201510609741.4，2017.12.29，第2759384号，清华大学，谢旭东、胡坚明、任勇、张毅、裴欣、姚丹亚、李力

发明[7]  基于车载CAN总线的动态位移采集系统，中国，ZL201410109225.0，2017.3.29，第2432395号，清华大学，姚丹亚、魏恒、黄何

发明[8]  一种用GPS速度信息改进车载速度表的方法，中国，ZL2014106709990，2016.11.9，第22990432号，清华大学，姚丹亚、蒋凤成

发明[9]  车路协同信息交互仿真系统及方法，中国，ZL201310017182.9，2016.1.6，第1913484号，北京交通大学，上官伟、蔡伯根、严细辉、张树忠、王剑、刘江

发明[10]  一种车辆实时无滞后定位设备及无滞后位置计算方法，中国，ZL201310324962.8，2015.07.08，第1717562号，清华大学，姚丹亚、李博文、蒋凤成

发明[11]  一种多模式无线通信车路协同数据交互系统，中国，ZL201210080266.2，2015.12.2，第1869191号，清华大学，姚丹亚、陈晓博、李辉、杨宸、石梦凯

软件著作权：

软著[1]  智能网联汽车辅助驾驶预警显示软件V1.0，中国，2017SR248431，2017.6.9，软著登字第1833725号，北京星云互联科技有限公司

软著[2]  智能车路协同系统分布式终端蜂窝数据管理软件，中国，2017SR251645，2017.6.9，软著登字第1836929号，北京星云互联科技有限公司

软著[3]  智能车路协同系统多模式通信管理软件，中国，2017SR248467，2017.6.9，软著登字第1833751号，北京星云互联科技有限公司

软著[4]  智能车路协同系统车载安全辅助软件，中国，2017SR250271，2017.6.9，软著登字第183555号，北京星云互联科技有限公司

软著[5]  智能车路协同系统车载CAN总线数据处理软件，中国，2017SR111254，2017.4.12，软著登字第1696538号，北京星云互联科技有限公司

软著[6]  智能车路协同系统终端定位管理软件，中国，2017SR110755，2017.4.12，软著登字第1696039号，北京星云互联科技有限公司

软著[7]  车路协同系统仿真交通量统计分析软件，中国，2017SRBJ0622，2017.8.10，软著登字第BJ43166号，北京交通大学

软著[8]  智能车路协同多车协同运行控制仿真软件，中国，2017SRBJ0625，2017.8.10，软著登字第BJ43169号，北京交通大学

软著[9]  交通事件实时捕捉与动态展示系统，中国，2015SR005728，2013.03.02，软著登字第0892810号，清华大学

软著[10] 交互式半实物智能交通仿真平台，中国，2015SR005726，2013.10.09，软著登字第0092808号，清华大学

     软著[11] 车路协同仿真场景构建渲染引擎软件V1.0，中国，2015SR005761，2013.10.09，软著登字第0892843号，清华大学

主要完成人情况：（公示每个完成人情况，包括：姓名、排名、技术职称、工作单位、完成单位、对本项目技术创造性贡献、曾获科技奖励情况。）

张毅，1，教授，清华大学自动化系，清华大学自动化系，负责系统总体设计、体系框架、协同控制， 2016年获教育部自然科学二等奖，2017年获中国智能交通协会科学技术奖一等奖。

姚丹亚，2，研究员，清华大学自动化系，清华大学自动化系，负责平台总体设计、数据交互平台、标准，2011年获公安部科学技术奖二等奖，2012年获中国智能交通协会科学技术奖二等奖。

胡坚明，3，副研究员，清华大学自动化系，清华大学自动化系，负责3D半实物仿真系统、协同控制，2001年获国家科技进步二等奖，2017 年获中国智能交通协会科学技术奖一等奖。 

上官伟，4，教授，北京交通大学，北京交通大学，负责仿真系统设计、仿真性能评估，获中国铁道学会科学技术奖一等奖2项；获中国智能交通协会科学技术一等奖1项。 

宋向辉，5，研究员，交通运输部公路科学研究所，交通运输部公路科学研究所，负责交通系统协议与标准、系统集成，2009年获中国公路学会科学技术特等奖； 2013年获中国公路学会科学技术奖二等奖。

王  剑，6，教授，北京交通大学，北京交通大学，负责协同控制仿真技术、驾驶行为分析，获詹天佑铁道科学技术奖-青年奖，中国铁道学会科学技术奖一等奖。 

裴  欣，7，副研究员，清华大学自动化系，清华大学自动化系，负责协同安全分析、评估与控制。 

柴琳果，8，讲师，北京交通大学，负责车辆安全仿真分析、标准与评价，2017年获中国智能交通协会科技奖一等奖。 

李亚檬，9，副研究员，交通运输部公路科学研究所，负责交通数据通信标准、专用短程通信，2015 年获中国智能交通协会科学技术奖一等奖。 

李卫霞，10，助理研究员，清华大学自动化系，清华大学自动化系，负责体系框架设计、环保与节耗协同控制，2017年获中国智能交通协会优秀博士论文。

李力，11，副教授，清华大学自动化系，清华大学自动化系，负责协同控制理论与方法、测试方法研究，2012年获中国智能交通协会二等奖，2016年获教育部自然科学二等奖。

张  佐，12，研究员，清华大学自动化系，清华大学自动化系，负责基于大数据的协同行为分析， 2016年获教育部自然科学奖二等奖，2017年获中国智能交通协会科学技术奖一等奖。 

王易之，13，工程师，北京星云互联科技有限公司，北京星云互联科技有限公司，负责数据通信协议与标准、系统集成，2017年获中国汽车工程学会“优秀青年工程师”。

石  勇，14，工程师，北京星云互联科技有限公司，北京星云互联科技有限公司，负责智能车载与路侧系统、系统测试，2017 年荣获国家智能网联汽车（上海）试点示范区卓越合作奖；2017年获智能车路协同产品荣获中国城市智能交通十佳创新产品。 

石梦凯，15，工程师，北京星云互联科技有限公司，北京星云互联科技有限公司，负责通信可靠性分析与实现、数据交互协议。

主要完成单位及创新推广贡献：

主要完成单位：清华大学、北京交通大学、交通运输部公路科学研究所、北京星云互联科技有限公司

基于V2X的智能车路协同技术是当今国际智能交通领域的前沿技术，是解决道路交通安全、提高通行效率和减少交通污染的有效途径。科技部2011年在国家“863计划”中设立的主题项目《智能车路协同（i-VICS）关键技术研究》是国家计划中设立的第一个基于V2X的智能道路交通协同控制技术的攻关项目。该项目的顺利完成以及本成果的系统化和产业化，为我国智能车路协同技术及其应用地下了坚实的基础。

车路协同平台系统及其智能协同控制技术是新一代智能交通系统发展的关键，其系列产品是智能网联汽车和合作式智能交通系统中的核心产品，可有效解决日趋恶化的交通拥堵问题、提升驾驶安全性。目前产品主要应用在智能网联测试示范区，为智能网联汽车、无人驾驶提供测试环境和开发平台，并促进新型智能汽车的研发；同时在部分典型城市区域得到应用，以示范新的交通管理和控制手段带来的治理拥堵、提升安全功效等，系统的进一步推广将带来极为可观的社会和经济效益。

我国智能车路协同技术与系统的规模化应用虽然刚刚开始，但其应用的强劲动力已充分展现，尤其随着自动驾驶技术的快速推进，使得智能车路协同技术成为了近期行业发展的重要动力，其规范和规模化的应用不仅会保证出行安全、提高通行效率、改善交通环境，更可以提升交通系统的服务水平。基于车路协同技术的行车安全已被认为是继安全带、安全气囊之后的新一代交通安全技术；而基于车路协同平台实施车辆运行的微观引导，是最终提高通行效率、优化能耗、降低排放的有效手段，将从根本上改变传统道路交通系统的发展模式，构建新一代智能交通系统的新格局。

随着社会对自动驾驶技术需求的不断演进，车路协同作为一项新技术，已与自动驾驶技术一道，其建设发展和应用实施已列入科技部、交通部中长期发展规划，成为我国未来道路交通建设项目的重要内容。正如交通部刘小明副部长2018年1月在“中国智能汽车百人会”上的讲话所阐述的，“交通运输部高度重视自动驾驶和车路协同等前瞻性技术的发展和应用，以智慧交通建设为载体，按照车路协同发展的技术路径，积极推进自动驾驶的发展。”。

基于国家“863计划”主题项目“智能车路协同关键技术研究”相关课题，项目团队结合我国交通发展需求，提出了车路协同系统结构并拓展形成了可作参考的国家ITS体系框架；突破跨平台、多模式无线通信集成的技术瓶颈，设计了具有自主知识产权的信息交互平台与车路协同平台系统，并牵头制定了我国车路协同数据通信标准；建立了3D半实物车路协同仿真实验平台，可实现大规模、复杂环境下的车路协同系统仿真、功能分析与评价；提出了基于车路协同的单车速度引导与车队协同通行的智能决策方法，可实现基于高效、安全和环保的道路交通协同控制。

在此基础上，项目团队完成了研究成果的系统化和产业化，并形成了系列化产品与系统。针对国内对车路协同应用的需要，结合国家基于V2X的智能网联汽车测试场的建设，先后在国家智能网联汽车（上海）试点示范区、重庆智能汽车集成系统试验区i-VISTA、清华大学绿色校园微循环电动车示范项目和包头市石拐区城市道路等得到规模化应用和示范，取得显著效果。