11月3日,由西南交通大学韩科教授牵头完成的《面向大气监测管治的车载式移动感知部署、调度及决策体系》荣获中国智能交通协会2024年度科技进步二等奖。这一荣誉是学校在“交通+环境+管理”交叉领域取得的进展,也是以行业为牵引的代表性科研成果。
车载式移动感知以成本低、流动性高、数据量大等优势,在大气环境等智慧城市监测领域得到广泛应用。然而,大气监测所用的搭载车辆(常见的如出租车、公交车、专用车)在城市空间中的流动呈现复杂性、随机性、时变性、偏倚性和稀疏性,难以与监测场景的需求进行匹配,影响数据采集和后续应用。此外,移动大气传感数据存在应用单一、挖掘不足、与业务场景脱节等问题,急需智能化数据挖掘应用体系用于调度和决策支持。针对以上行业难点,本成果以大气监测为应用背景,创新性提出了以城市车辆为载体的大气移动感知的部署、调度及决策综合技术体系:
在数据采集层面,提出了基于运营车辆(出租车、公交车)及专用搭载车辆的传感器部署及车辆调度体系。在符合车队运营特征和满足交通服务水平的前提下,提升其传感效用并降低监测成本,解决了现有车载监测体系时空覆盖不足,监测资源不均、监测针对性不强等问题,为车载移动监测在行业的推广提供技术支撑。
在数据增值层面,提出了数据校准-趋势提取-数据融合技术,建立‘网格化空气质量感知’和‘大气污染AI小尺度溯源’的数据增值体系,在传感器最优部署的基础之上进一步采用“以算代测”(算法弥补监测的局限性)的方式与硬件监测形成互补,解决监测存在盲区、数据质量不足、行业应用有限等问题,增强车载监测的鲁棒性和业务指向性。
团队在项目实施过程中,共获得授权发明专利24项,软著9项,发表论文27篇。开发Alpha MAPS智能化大气监测管治系统应用于多个省市,取得了显著的经济、社会和环境效益。
该成果综合运用了交通运输、运筹优化、人工智能等领域前沿方法和技术,显著提升车载式大气移动监测体系的效能、经济性和实用性,相关方法和技术可拓展到其他监测领域,赋能智慧城市的可持续发展。