面向城市级静态交通场景的智能感知与管理关键技术及应用.docx
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面向城市级静态交通场景的智能感知与管理关键技术及应用
“面向城市级静态交通场景的智能感知与管理关键技术及应用”公示信息
提名号
105-408
项目名称
面向城市级静态交通场景的智能感知与管理关键技术及应用
提名单位（专家）
张家口市科学技术局
项目简介
项目所属科学技术领域：
人工智能
主要技术内容：
我国城市交通建设面临停车资源严重匮乏、传统停车收费模式不规范、停车难和乱停车等窘境，引发交通拥堵、违法停车等城市难题。
因此，亟待研究面向城市级静态交通场景的智能感知与管理技术。
该项目通过人工智能、大数据、物联网、5G等技术从时间、空间等维度获取交通系统中机动车与非机动车状态，实现停车相关资源的全连接共享，根据大数据画像对车辆行为感知，对异常情况进行预判、预警等，形成了硬件、软件和方案一整套体系，破解了城市停车难的痛点问题，取得如下创新成果：
1.发明了多点凝视、高速并行架构的数据采集设备，采集泊位周围“伴生带”车辆数据，构建全景与局部的融合感知数据，解决了泊车位场景空间尺度与对焦等难题，填补了国内路侧停车视频监管的空白。
2.发明了基于多级数据增强计算的智能化检测识别算法，构建了支付级的车辆行为分析算法池，提升了车辆检测、跟踪、车牌识别等深度学习算法效能。
3.发明了国内外领先的、高效灵活的云边协同计算架构，集成了高速并行图像处理芯片，计算能力达100TFLOPS，可高效处理多路视频，实现100%车辆管控率。
4.开发了高效、可视化的城市级多样化智慧停车综合管理平台，解决了存量泊位最大化利用与增量泊位最优化布局问题，解决了城市出行和管理等成本瓶颈。
5.提出了完备的多级化、差异化、容错性行为识别解决方案，针对复杂的应用场景使用不同的交叉逻辑组合和分级处理，输出高可置信度的识别结果，形成了满足城市静态交通场景的可靠平台。
技术经济指标：
（1）多点凝视、高速并行架构的数据采集设备对车辆抓拍和判断准确度可达99%以上。
（2）智能化检测识别算法在路侧场景中准确率可达98%以上，停车场场景中准确率可达99%以上。
（3）云边协同计算架构的计算能力达到100TFLOPS。
（4）智慧停车综合管理平台可实现节省停车管理收费人员成本70%以上，道路停车规范率、交通顺畅度提升40%以上。
推广应用及效益情况：
近三年项目成果为完成单位智慧互通科技股份有限公司及应用单位累计创造新增销售额68,064.05万元，新增利润25,151.92万元；项目先后中标北京、上海等20余座城市共计98项，在北京西站管理事务中心、石家庄智慧泊车服务有限公司等100余家企业得到应用。
授权发明专利22项；实用新型专利56项，外观设计专利45项，软件著作权共计66项；参编标准3项，其中团体标准2项，地方标准1项；发表论文7篇，其中SCI收录1篇，EI收录4篇。
推动科技进步的作用：
该项目解决了长期困扰城市交通拥堵的难题、填补了国外路侧停车视频监管的技术空白；从城市发展的时间与空间维度、从管理、用户以及片区动态交通系统的需求出发，实现了存量泊位的最大化利用与增量泊位的最优化布局，推动了传统交通产业化升级，带动了智慧交通产业规模化，对智慧城市的建设具有重要的促进意义。
主要完成单位及创新推广贡献
1.智慧互通科技股份有限公司
主要贡献：
智慧互通科技股份有限公司作为本项目的第1完成单位，对本项目创新点1-5具有突出贡献。
负责项目总体技术方案制定、技术内容分析、可行性研究、技术路线确定、技术优化和产品升级等内容。
针对本项目中所提出的不同研发问题及技术要求，组建了关键技术及应用创新研发团队，开展了系统深入的基础理论研究，研制出了多点凝视、高速并行架构的数据智能采集设备，提出了数据自动过滤与分拣技术等技术，搭建了高效、可视化的城市级多样化智慧停车综合管理平台。
研发的系统平台以河北为示范应用点已辐射至全国20余城市，高效解决了城市交通管理难的问题，产生直接经济效益近18亿元，累计融资8亿余元，具有显著的社会、经济和生态效益价值。
对项目的科技创新和推广应用具有突出贡献。
2.中国科学院自动化研究所
主要贡献：
中国科学院自动化研究所作为本项目的第2完成单位，对本项目创新点2具有重要贡献。
负责智能化检测识别算法的研发工作，对复杂环境场景中视觉场景理解开展系统深入的理论研究，提出多项原创性研究成果，有效解决复杂交通场景中目标物体的检测难、识别率低的问题，提升静态交通场景的智能感知性能，提出的多项原创性算法原理在项目系统平台中得到集成应用，为最终实现支付级应用的落地提供了强大的算法支撑和稳定的技术保障。
对本项目的科技创新具有重要贡献。
3.河北张家口空港经济开发区管理委员会
主要贡献：
河北省张家口市空港经济技术开发有限公司作为本项目的第3完成单位，对本项目创新点5和落地应用及商业化推广具有重要贡献。
参与张家口市空港经济技术开发区创坝园区地下停车库改造工程智慧停车系统项目，并协助为项目产品研发创新和商用落地提供良好的测试环境和试验场地，打造智慧停车的示范应用基地。
对本项目的推广应用具有重要贡献。
4.开放智能机器（上海）有限公司
主要贡献：
开放智能机器（上海）有限公司作为本项目的第4完成单位，对本项目创新点3具有重要贡献。
提出高效灵活的云边协同计算架构，为第1完成单位提供了嵌入式深度学习框架Tengine及轻量级嵌入式计算机视觉加速库BladeCV，通过异构计算技术同时调用CPU、GPU、DSP、NPU等不同计算单元来完成AI网络计算，同时可支持TensorFlow、Caffe等不同框架，加速了项目所开发产品的应用落地，且发挥了边缘计算、IoT与计算力，发挥云中心规模化、边缘计算本地化与低成本、IoT终端感知等各方面优势，为静态交通业务提供最合适、最经济的解决方案。
对本项目的推广应用具有重要贡献。
应用情况及效益情
况
2018年到2021年，项目成果为完成单位智慧互通科技股份有限公司创造新增销售额51,282.53万元，新增利润19,780.92万元；项目先后中标北京、上海等20余个城市共计98项，在北京西站管理事务中心、石家庄智慧泊车服务有限公司、张家口容辰实业有限公司等100余家企业得到应用。
该项目所研发的智能感知与管理关键技术应用产品，使应用单位在面对复杂的交通场景下提高了车辆信息识别率和管控率、节约了能源和人工成本的使用、缓解了城市交通拥堵的压力、为节能减排环境有效治理奠定了基础。
项目的实施还为包括上述提到的应用单位在内的全国各城市应用单位增加了上万个就业岗位、同时提升了基础设施的配套水平，保证了城区持续健康的发展、市民“停车入位，停车付费，违停受罚”文明停车意识不断提升，市民满意度和支持率大幅提升、通过产学研用的紧密结合，培养30余名硕士研究与技术骨干，培养4名博士研究生，完成了该项技术开发和商用落地示范的融合。
面向城市级静态交通场景的智能感知与管理关键技术及应用，从推动科学技术进步角度出发，解决了长期困扰城市交通拥堵的难题、填补了国外路侧停车车辆信息遮挡情况下业务逻辑不足的技术空白；从城市发展的时间维度与空间维度、从管理、用户以及片区动态交通系统的需求出发，实现了存量泊位的最大化利用与增量泊位的最优化布局，推动了传统交通产业化升级，进一步带动了智慧交通产业规模化。
主要知识产权和标准规范等目录
序号
知识产权（标准）类别
知识产权（标准）具体名称
国家
（地区）
授权号（标准编号）
授权（标准发布）日期
证书编号
（标准批准发布部门）
权利人（标准起草单位）
发明人（标准起草人）
发明专利（标准）有效状态
是否包含河北省完成单位/完成人
1
发明
专利
一种路侧停车管理系统及方法
中国
ZL201510833449.0
2018年08月10日
CN105303883B
智慧互通科技股份有限公司
闫军
有效
是
2
发明
专利
一种基于多摄像机的路侧停车管理方法、装置及系统
中国
ZL201711135187.6
2019年09月27日
CN107767673B
智慧互通科技股份有限公司
闫军、项炎平、杨学明
有效
是
3
发明
专利
一种开放式停车场停车管理系统及其管理方法
中国
ZL201610789598.6
2019年11月15日
CN106355886B
智慧互通科技股份有限公司
闫军
有效
是
4
发明
专利
基于多相机图像联合处理的路侧停车管理方法
中国
ZL201710283073.X
2020年01月14日
CN106952477B
智慧互通科技股份有限公司
闫军、项炎平、刘武杰
有效
是
5
发明
专利
一种基于车轮着地点检测车辆停车状态的方法及装置
中国
ZL201910732351.4
2020年09月25日
CN1I0491168B
智慧互通科技股份有限公司
闫军、阳平、王艳清
有效
是
6
发明
专利
一种车牌识别分类的方法及装置
中国
ZL201811094179.6
2020年11月06日
CN109325445B
智慧互通科技股份有限公司
闫军、王艳清、赵世琦、项炎平
有效
是
7
发明
专利
一种基于摄像机阵列的路侧停车管理系统及其方法
中国
ZL201610357324.X
2020年11月13日
CN105957395B
智慧互通科技股份有限公司
闫军
有效
是
8
发明
专利
一种基于路侧停车识别车辆违章行为的方法及装置
中国
ZL201910508823.8
2020年12月29日
CN110189523B
智慧互通科技股份有限公司
闫军、李跃
有效
是
9
发明
专利
基于增强服务器的停车图像处理方法装置及系统
中国
ZL201811100001.8
2020年12月29日
CN109086750B
智慧互通科技股份有限公司
闫军；项炎平；赵世琦
有效
是
10
发明
专利
基于长短焦距相机实现半封闭车场管理的系统及方法
中国
ZL201810207697.8
2020年12月29日
CN108510744B
智慧互通科技股份有限公司
闫军、韩天飞；项炎平
有效
是
主要完成人情况表（排名、姓名、技术职称工作单位、对本项目技术创造性贡献、曾获奖励情况）
排名
姓名
技术职称
工作单位
完成单位
贡献
曾获奖情况
1
闫军
无
智慧互通科技股份有限公司
智慧互通科技股份有限公司
1.主要负责项目实施方案和技术方案的提出、制定、策划、组织、实施、创新点的提出及产业化应用推广工作。
2.对创新点1、2、3、4、5有突出贡献。
无
2
项炎平
高级工程师
智慧互通科技股份有限公司
智慧互通科技股份有限公司
1.主要负责研制具有多点凝视、高速并行架构特点的智能硬件设备，以及基于多摄像机的路侧停车管理方法、车牌识别分类方法等领域提出核心思路。
2.对创新点1、3、4、5有突出贡献。
张家口市第一届科技人员创新创业大赛一等奖；河北省科技型中小企业创新英才；张家口市“最美科技工作者”；河北省“最受关注的科技创新人物”称号。
3
王金桥
研究员
中国科学院自动化研究所
中国科学院自动化研究所
1.主要负责负责面向智慧停车的车辆检测与跟踪系统以及面向智慧停车的路侧车牌识别技术的研发工作，提出的多项原创性算法原理在项目系统平台中得到集成应用。
2.对创新点2、4有突出贡献。
2015年欧洲图形国际会议多视角目标检索竞赛第一名；2016年由美国国家标准与技术研究院NIST组织TRECVID视频实例检索比赛第一名。
4
许建新
无
智慧互通科技股份有限公司
智慧互通科技股份有限公司
1.主要负责端边云协同的系统体系架构和系统方案集成，设计了可广泛调用边缘计算的策略，将边缘计算最大化的封装，简化调用接口，实现上层业务透明化，以及算力与数据的系统平衡。
2.对创新点2、3有突出贡献。
无
5
王艳清
无
智慧互通科技股份有限公司
智慧互通科技股份有限公司
1.主要负责多级视觉融合感知处理框架，并在此基础上实现了多级容错性车辆行为识别方案。
有效解决了光照条件变化剧烈、车辆相互遮挡严重等情况下车牌识别问题、泊位变化事件识别问题。
2.对创新点2、5有突出贡献。
2020年11月入选第八批“河北省科技型中小企业创新英才”
6
王永飞
无
智慧互通科技股份有限公司
智慧互通科技股份有限公司
1.主要负责项目本项目的关键技术和系统方案集成，研发出AIPARKOne智能停车场管理系统、AIPARKCity城市智慧泊车管理系统等系列产品，实现了城市级智慧停车的高效、可视化、多样化管理。
2.对创新点4、5有突出贡献。
2020年11月入选第八批“河北省科技型中小企业创新英才”
7
范增
无
张家口市桥东区政府
张家口市桥东区政府
1.主要负责项目产品研发创新和商用落地测试环境和试验场地建设，打造了智慧停车的示范应用基地，对本项目的推广应用和产业化落地做出重要贡献。
2.对创新点5有突出贡献。
无
8
黄明飞
无
开放智能机器（上海）有限公司
开放智能机器（上海）有限公司
1.主要负责云边协同计算系统架构的研发，开发了嵌入式深度学习框架Tengine及轻量级嵌入式计算机视觉加速库BladeCV，为项目提供简洁、高效、统一的API接口，提升了项目所研发产品的场景化应用落地实现能力。
2.对创新点3有突出贡献。
无
完成人合作关系说明
项目团队由智慧互通科技股份有限公司、中国科学院自动化研究所、河北省张家口市空港经济技术开发有限公司、开放智能机器（上海）有限公司4家单位的科研技术人员和高级管理人才组成，通过产学研用协同攻关。
（1）项炎平（第二完成人）是闫军（第一完成人）所在单位的技术骨干人员。
在“互联网+人工智能”的架构下，围绕本项目中的各种技术挑战，带领团队在人工智能、智能硬件、网络控制、大数据分析等领域深耕细作，在研制具有多点凝视、高速并行架构特点的智能硬件设备，以及基于多摄像机的路侧停车管理方法、车牌识别分类方法等领域提出核心思路。
项炎平是项目总体技术研发任务以及项目整体统筹和验收任务的主要负责人。
（2）王金桥（第三完成人）是闫军（第一完成人）所在单位的技术顾问。
负责面向智慧停车的车辆检测与跟踪系统以及面向智慧停车的路侧车牌识别技术的研发工作，是本项目中解决多种复杂环境场景中的目标检测、分割、跟踪等问题的最主要完成人，有效提升了系统静态交通场景下的智能感知性能，提出的多项原创性算法原理在项目系统平台中得到集成应用。
对本项目的关键技术做出重要贡献。
（3）许建新（第四完成人）是闫军（第一完成人）所在单位的技术骨干人员。
提出了高效灵活的端边云协同的系统体系架构，设计了可广泛调用边缘计算的策略，将边缘计算最大化的封装，简化调用接口，实现上层业务透明化，以及算力与数据的系统平衡，最大化发挥云中心规模化、边缘计算本地化与低成本、IoT终端感知等各方面的优势。
对本项目的关键技术和系统方案集成做出重要贡献。
（4）王艳清（第四完成人）是闫军（第一完成人）所在单位的技术骨干人员。
提出了复杂场景下车牌识别分类的方法、基于车轮着地点检测车辆停车状态的方法等多项核心算法，有效解决了光照条件变化剧烈、车辆相互遮挡严重等情况下车牌识别问题、泊位变化事件识别问题；提出了多级视觉融合感知处理框架，并在此基础上实现了多级容错性车辆行为识别方案。
对本项目的关键技术和系统方案集成做出重要贡献。
（5）王永飞（第六完成人）是闫军（第一完成人）所在单位的技术骨干人员。
作为软件研发负责人，带领团队研发出AIPARKOne智能停车场管理系统、AIPARKCity城市智慧泊车管理系统、AIPARKBrain城市级静态交通调度管理系统、AIPARKCommander人工智能违停管理系统等系列产品，实现了城市级智慧停车的高效、可视化、多样化管理。
对本项目的关键技术和系统方案集成做出重要贡献。
（6）范增（第七完成人）是闫军（第一完成人）所在单位的产业化顾问。
参与张家口市空港经济技术开发有限公司创坝园区地下停车库改造工程智慧停车系统项目，并协助并为项目产品研发创新和商用落地提供良好的测试环境和试验场地，打造智慧停车的示范应用基地。
对本项目的推广应用和产业化落地做出重要贡献。
（7）黄明飞（第八完成人）是闫军（第一完成人）所在单位的技术顾问。
负责云边协同计算系统架构的研发，开发了嵌入式深度学习框架Tengine及轻量级嵌入式计算机视觉加速库BladeCV，为项目提供简洁、高效、统一的API接口，提升了项目所研发产品的场景化应用落地实现能力。
对本项目的关键技术和系统方案集成做出重要贡献。
完成人合作关系情况汇总表
序号
合作方式
合作者
合作时间
合作成果
证明材料
备注
1
技术合作
闫军
项炎平
2017-2021
发明专利《一种基于多摄像机的路侧停车管理方法、装置及系统》、《基于多相机图像联合处理的路侧停车管理》、《一种车牌识别分类的方法及装置》
2.1.2,2.1.4,2.1.9,2.1.10
发明专利
2
技术合作
闫军
王金桥
2017-2019
发明专利《视觉目标跟踪方法及系统》；基于高位视频违法停车后台系统
5.1.11
发明专利
软件著作权
3
技术合作
闫军
许建新
2017-2021
爱泊车路侧采集终端管理系统、AIPARK爱泊车运维检测调度管理系统
5.1.12
软件著作权
4
技术合作
闫军
王艳清
2017-2021
发明专利《一种车牌识别分类的方法及装置》、《一种基于车轮着地点检测车辆停车状态的方法及装置》
2.1.5,2.1.6
发明专利
5
技术合作
闫军
王永飞
2017-2021
城市级停车管理平台、AIPARK EOC云平台中心管理系统
5.1.13
软件著作权
6
产业合作
闫军
范增
2017-2019
共同完成AIpark天眼设备及智慧停车管理系统的场地测试；AIPARK天眼设备管理系统
5.1.14
软件著作权
7
技术合作
闫军
黄明飞
2017-2019
发明专利《向量信息存储及更新的方法、装置电子设备及存储介质》；智慧泊车管理平台
5.1.15
发明专利
软件著作权
升级会员 