【所屬領(lǐng)域】
信息電子、交通建筑、軟件服務(wù)
【痛點(diǎn)問(wèn)題】
黃河以南以及長(zhǎng)江中下游廣大地區(qū)、云貴川等地區(qū)，每年低溫季節(jié)，各種道路上都會(huì)發(fā)生冰雪現(xiàn)象，特別是駕乘人員很難遠(yuǎn)距離觀察到很薄的“黑冰”，對(duì)行駛車輛危害更大，冰雪路況經(jīng)常導(dǎo)致惡性交通事故的發(fā)生。
【成果介紹】
本成果可從根本上解決上述痛點(diǎn)難題，傳感器檢測(cè)到冰雪等風(fēng)險(xiǎn)路況時(shí)，及時(shí)向路政、交警部門和社會(huì)發(fā)送預(yù)警和報(bào)警信號(hào)，以便及時(shí)采取風(fēng)險(xiǎn)管控措施，大大降低惡性交通事故發(fā)生的可能性。還可與道路融雪化冰系統(tǒng)協(xié)同工作，監(jiān)測(cè)到冰雪危險(xiǎn)路況時(shí)，傳感器信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)融雪化冰系統(tǒng)工作，消融冰雪，保障道路安全通暢。本成果的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：1）壓電平膜傳感器多階諧振頻率和振動(dòng)譜解析技術(shù)；2）多光譜傳感器光電信號(hào)處理技術(shù)；3）復(fù)阻抗傳感器信號(hào)檢測(cè)及處理技術(shù)；4）多傳感器信息融合人工智能技術(shù)；5）傳感器可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。
冰雪路況傳感器主要包含阻抗譜、諧振譜和多光譜等三種核心關(guān)鍵技術(shù)，如下圖所示，其來(lái)源于團(tuán)隊(duì)前期研發(fā)的壓電平膜式、光纖（光電）式和阻抗式結(jié)冰傳感技術(shù)成果，均為具有自主創(chuàng)新特色及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果。
圖1 成果產(chǎn)品核心關(guān)鍵技術(shù)示意圖
圖2 成果產(chǎn)品三次迭代實(shí)物照片
圖3 瑞典厄斯特松德市試驗(yàn)實(shí)景
圖4 沈陽(yáng)桃仙機(jī)場(chǎng)道面狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)安裝
圖5 無(wú)錫太湖隧道傳感器數(shù)據(jù)
【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
（1）核心傳感器方面：所采用的阻抗譜、諧振譜、多光譜測(cè)量方法均不同于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)。這三種方法在硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了更高可靠性、更多元化的測(cè)量功能，目前在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，且相關(guān)參數(shù)優(yōu)于近期國(guó)際公開(kāi)文獻(xiàn)及同類產(chǎn)品。
（2）信息智能處理方面：采用級(jí)聯(lián)的路面狀況識(shí)別模型，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)規(guī)則結(jié)合多種分類器進(jìn)行高魯棒性的復(fù)雜狀況識(shí)別。在相關(guān)路面狀況產(chǎn)品及研究中，采用的多傳感器異構(gòu)融合方法具有最豐富的路面狀況識(shí)別能力，并實(shí)現(xiàn)了較高的識(shí)別準(zhǔn)確率，具有明顯的先進(jìn)性。
【技術(shù)指標(biāo)】
產(chǎn)品可達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)如下：
【技術(shù)成熟度】
本項(xiàng)目的成果和產(chǎn)品經(jīng)過(guò)較為充分的實(shí)際應(yīng)用，技術(shù)成熟度達(dá)到8級(jí)以上。
【應(yīng)用場(chǎng)景】
本成果能以車聯(lián)網(wǎng)和車路協(xié)同的模式，構(gòu)成巨大的信息網(wǎng)絡(luò)，向自動(dòng)駕駛車輛提前發(fā)送危險(xiǎn)路況預(yù)警信息，大大提高自動(dòng)駕駛的安全水平，應(yīng)用于各種公路（特別是山區(qū)高速公路）、橋梁和隧道以及軍用和民用機(jī)場(chǎng)。
【市場(chǎng)前景】
全國(guó)有16.10萬(wàn)公里的高速公路網(wǎng)絡(luò)及500萬(wàn)公里的公路網(wǎng)絡(luò)，咨詢機(jī)構(gòu)ARC的研究報(bào)告顯示，2018年中國(guó)的道路氣象監(jiān)測(cè)站預(yù)計(jì)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)率僅為0.8%，就目前已知公路結(jié)冰現(xiàn)象頻發(fā)的我國(guó)南方四省（福建、浙江、湖北、貴州）而言，其高速公路占比已超過(guò)全國(guó)高速公路總里程的17%。若僅以此四省為例，每約2公里安裝一套傳感器節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，每套氣象系統(tǒng)及其安裝費(fèi)用按照20萬(wàn)元估算，市場(chǎng)容量就已經(jīng)達(dá)到27至50億元，冰雪路況傳感器在其中將達(dá)到約6億元，預(yù)警信息系統(tǒng)產(chǎn)品約6億元；若產(chǎn)能向全國(guó)輻射則市場(chǎng)容量還將呈數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)。再考慮我國(guó)的橋梁隧道數(shù)量已達(dá)到75.71萬(wàn)座，隧道數(shù)量已超過(guò)1萬(wàn)座，倘若以最低限度計(jì)算，1%的橋梁及20%的隧道安裝傳感器節(jié)點(diǎn)，則市場(chǎng)容量可達(dá)到20億元。
【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】
本成果申請(qǐng)多項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利，下表是部分展示：
【合作方式】
技術(shù)許可、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、作價(jià)入股、技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)服務(wù)、面談等
【專家介紹】
葉林，教授，華中科技大學(xué)，人工智能與自動(dòng)化學(xué)院，俄羅斯莫斯科動(dòng)力學(xué)院自動(dòng)化系訪問(wèn)學(xué)者、美國(guó)華盛頓大學(xué)航空航天系訪問(wèn)學(xué)者。長(zhǎng)期從事傳感器和智能信息獲取系統(tǒng)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，為我國(guó)自主可控結(jié)冰傳感器技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的創(chuàng)始人，承擔(dān)和完成多項(xiàng)國(guó)家下達(dá)的結(jié)冰傳感器和安全防護(hù)系統(tǒng)技術(shù)科研項(xiàng)目，部分技術(shù)成果已經(jīng)取得實(shí)際應(yīng)用。另外，還在復(fù)雜環(huán)境非接觸測(cè)溫、紅外熱發(fā)射率測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破，技術(shù)成果得以工程化實(shí)際應(yīng)用。發(fā)表多篇科研論文，取得多項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，其中包括美國(guó)和歐洲發(fā)明專利，獲得若干項(xiàng)科技成果獎(jiǎng)勵(lì)。具有較強(qiáng)的科技創(chuàng)新意識(shí)和能力，科研緊密結(jié)合實(shí)際，具有良好的工程應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
葛俊峰，博士，副教授，華中科技大學(xué)，人工智能與自動(dòng)化學(xué)院。長(zhǎng)期從事航空領(lǐng)域傳感器及測(cè)試技術(shù)研究，主要研究方向包括結(jié)冰傳感器及防除冰技術(shù)、多光譜成像及顏色分析技術(shù)、無(wú)人系統(tǒng)環(huán)境感知及多源數(shù)據(jù)融合等。主持并參與國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)防基礎(chǔ)科研計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家安全重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，總裝預(yù)研基金項(xiàng)目等國(guó)家及省部級(jí)項(xiàng)目十余項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外期刊及會(huì)議發(fā)表論文50余篇，申請(qǐng)專利20余項(xiàng)。獲國(guó)防科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，中國(guó)航空學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，廣東省科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
【聯(lián)系方式】
CG22037
