实验室负责人：陈艳艳、石建军

实验室位置：北京工业大学城建楼1-3层
           

北京工业大学交通工程实验室是全国第一个交通工程专业实验室，2001年6月由北京市认定为“北京市交通工程重点实验室”，2003年1月科技部批准为“北京市交通工程重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地”。

该实验室是北京市唯一与科技部共建的“国家重点实验室”培育基地。主要有智能交通信息与控制技术、交通规划与仿真技术、驾驶行为与交通安全、路面性能分析与材料再生技术等研究方向。实验室建有交通安全、交通规划仿真、交通系统控制、驾驶行为、交通信息、智能交通、道路工程实验室。现有设备2521台（件），设备总额8316万元，其中10万元以上仪器设备184台（件），总额5422万元。包括驾驶模拟舱系统，动态脑电仪、眼动仪、驾驶适性检测系统、光导材料细空隙测定仪、动态GPS等仪器、实时噪声检测仪、路面厚度检测仪等设备。

基于城市综合交通系统规划、道路安全理论与工程、智能交通信息与控制三个特色研究方向，建立了交通规划与仿真、交通安全、智能交通控制平行实验系统三大研究实验平台，开展了大量的研究工作。

1.多层次仿真平台服务奥运：

在服务奥运方面，抓住交通需求的随机性和可控性特点，提出以优先发展公交，调整居民出行结构为核心，综合协调交通基础设施建设、交通服务全局优化、交通运行状态监控、交通运行组织、交通管理政策制定和交通信息服务，提出并实践了特大城市交通规划与运营保障系统综合解决方案。 提出了集战略规划、运行计划、客户服务、场馆运行于一体的大型活动交通规划理论体系，完善了我国的城市交通规划理论体系，建立了特大城市交通规划系统。以自主研发技术为核心，集成开发了特大城市交通运行保障系统。其中，运用自主研发的小网格选择地图匹配等技术，建成了国际上规模最大的实时交通运行监测 系统和决策支持系统；采用地面公交多线路协同调度等技术建立了公交运营组织与智能调度系统；建立了国际上规模最大的轨道线网调度指挥中心；以应急疏散路网承载力测试方法等研究为支撑，在国内首次构建了城市交通应急交通疏散预案理论体系，建立了北京市交通应急指挥系统；开发了国内首个具有完全自主知识产权的动态交通信息服务系统；通过建立宏观、中观和微观层次间的数据交换机制，构建了多层次城市交通仿真集成系统。通过实施特大城市交通规划和运营保障系统，全面推动了北京市交通发展由“粗放型”向“科学精细型” 的变革，实现了投资和出行结构中公交优先的重大转变，极大地提升了城市交通系统运行效率。截至 2008年底， 在特大城市交通规划和运营保障系统的支撑下，尽管面对机动车保有量达 350万辆的巨大压力，北京交通系统仍然完成了公交（含轨道）客运量 58.59亿人次，公交出行比例较 07 年增加 2.3%，达 36.8%；路网整体交通状态由“中 度拥堵”变为“轻度拥堵”。不仅在日常交通系统，在中非论坛、好运北京、2008年奥运会和国庆庆典等大型活动中，特大城市交通规划和运营保障系统也发挥了至关重要的作用。奥运会开幕式16万观众散场的疏散任务仅用 75 分钟，比国际奥委会对奥运举办城市的要求整整提前了45分钟；奥运会期间早晚高峰速度分别比奥运会前提高了26.9%和 22.8%。奥运交通赢得了国内外的广泛赞誉。国庆六十周年庆典也实现了“在尽量减少影响市民出行和生活 的前提下，运行无事故、服务无投诉”的国庆庆典交通运行目标。 

以《大城市交通影响分析理论》为基础，北京市规划委员会采纳并实行了“交通影响评价”制度，在项目周边新增社会道路、公交场站、公共停车场等公用设施近150项；交通需求管理政策生成技术被北京市交通委员会采纳，在奥运期间及赛后日常运行期间，实施了交通限行政策；基于车辆位置信息的交通状态获取技术被北京市交通信息中心采用，并共建了“公众交通出行信息服务网”；为北京市疏堵工程制定了改造方案。全过程、多方位技术支持北京奥运交通。先后完成《北京奥运会交通战略计划》、《北京奥运交通行动计划》、《奥运交通规划》、《奥运智能交通规划》、《奥运交通需求管理政策》、《奥运交通仿真系统》和《应急交通疏散仿真预案研究》等多项省部级项目，从交通政策策划、交通设施规划、交通服务规划、交通组织与应急管理等多方位为北京奥运提供了全过程的技术支持。

2.大数据支撑TOCC建设及决策支持：

建成北京交通大数据研发应用平台，平台接入了北京TOCC的应用系统和监测数据，搭建了测试应用环境，包含6000多项静动态数据和6万多路视频，15个业务系统，涵盖三大路网、三大市内交通方式、三大城际交通方式，共计19个交通领域，该平台在实现中心单位间共享的基础上，向部、市、区三级交通部门以及近20家交通行业企业提供数据支撑服务，截至2015年底发布监测日报899期，监测周报185期，监测专刊426期。

海量个体出行全过程精准感知与画像技术

同时建成京津冀、北京市交通行业节能减排管理平台和多层次“北京交通仿真系统”，实现了交通系统的全方位立体感知，包括利用多源大数据进行海量个体与群体出行感知、多交通方式运行状态感知，以及能耗排放环境感知，全面支撑了TOCC日常监测。基于移动信令大数据开发的出行分析系统已用于北京市每隔5年进行一次的交通大调查。跨部门合作建立的北京市交通运输环境监测中心站，为北京清洁空气行动计划在交通运输领域的开展提供了监测与研究基地。该平台为北京市提供交通运行监测与保障服务，也在各项大型活动(如APEC,阅兵)期间为北京市交通提供优化的运行组织与决策支持。依托交通大数据平台，为北京市办公厅《领导参考》提供九三阅兵、国庆等大型活动期间的交通出行信息及运行态势分析报告；为北京市交通委、规划委开展的通州副中心、京津冀及新机场交通规划提供决策依据；为北京市交通运行监测与协同调度中心提供北京市交通运行监测日报、月报服务。

三维立体综合交通决策平台

北京工业大学与北京市交通信息中心联合完成了面向日常监测的公共交通协同运行监测调度平台，平台实现了公共交通运送速度、快捷程度等相关运营指标的监测和展示，已经在TOCC大厅部署，实现了570条公交线路，近10000辆公交车GPS数据的实时处理计算，每15分钟更新全路网、分道路等级、主要监测通道、各线路和公交站点区间的公交运送速度。在地面公交监测模块中，通过对公共交通站点数据、公交GPS数据及公交刷卡数据的处理分析，实现了公共交通各种动态及静态指标监测的系统功能，包括公共交通运送速度监测、公交快捷性、可靠性、舒适性及便利性的监测等，奠定了坚实的研究基础。

基于海量数据挖掘处理及立体感知技术

3.交通环境监测及节能减排决策：

建成京津冀首个交通节能减排实验室，该实验室由北京市交通行业节能减排中心、北京工业大学城市交通学院、北京交通运输职业学院共同建设，旨在通过对交通与环境关系的研究，建立“实测+模拟仿真+评价”的交通环境综合评价体系。北京交通节能减排实验室包括7个子实验室和1辆移动监测车，全面覆盖“人、车、路、环境”交通要素。该实验室将依托海量交通数据的强大优势，支持交通领域资源节约、环境保护、应对气候变化各方面的决策制定，满足检测评估工作的需求。有利于提升北京交通环境监测和污染源监测水平，支撑交通污染规律的研究及环保治理措施的制定，为京津冀区域的交通污染联防联控提供支持。

目前已建设完成北京市交通行业节能减排统计与监测平台（一期），平台通过接入统计局、运输局既有数据，面向重点用能企业建立月报制度，结合平台监测部分通过OBD采集的2110辆出租车和3000余辆公交车实时油耗数据，建设微观运输单位、企业、政府三级统计监测体系，科学展现交通行业能耗真实现状，掌握交通行业百公里油耗、单位周转量能耗等能效数据以及PM2.5，NOX等污染物排放数据，具有统计与监测两大功能，统计功能覆盖交通十二大行业，监测功能覆盖轨道、出租、公交、旅游四大行业。

依托北京市交通节能减排实验室，搭建了交通环境动态监测与仿真平台，实现了交通基础设施固定源与移动源排放的常态化监测与分析，并连续多年对公交、出租行业不同车型、工况等条件下的排放情况进行了持续性的监测与实验，掌握了大量车型在不同运营状态下的单车排放数据及规律。在此基础上，开展了日常及红色雾霾预警期间移动源能耗排放监测及交通排放仿真，直接支撑北京市清洁空气行动计划中交通减排政策制定及效果评估。

基于京津冀地区大气污染严重，呈现区域性、复合性、复杂性的问题，在环境达标控制规划、污染源解析、机动车尾气污染排放控制等方面开展了区域大气复合污染防治工作，包括基于区域大气污染源高分辨率排放清单研究，通过调查、估算、模拟污染源排放情况，筛选出机动车、电力等敏感源、敏感因子及等标负荷，开展机动车、居民、无组织等污染源优先控制及分级研究，并在京津冀典型地区开展了示范应用研究，为机动车、冶金、土壤尘等污染源的优化控制方案、空气质量快速有效改善策略的制定提供科学依据或指导性意见；对《2014年APEC会议区域空气质量保障方案》中交通、工业、无组织扬尘等污染减排措施实施效果进行了模拟评估，准确预测相关措施保障会议期间空气质量的效果，并对机动车淘汰、限行等措施实施和污染物削减进行了评估，提出不利气象条件下空气重污染应急方案和机动车监管、道路清扫等补充建议，为科学制定实施APEC会议空气质量保障方案提供了重要科技支撑。

应北京市“十三五”交通运输业落实绿色发展理念的需求，全面掌握北京市及周边各级交通系统的环境数据及相关规律，开展了对北京市及周边交通基础设施环境监测方案的制定和常规监测工作。完成了对北京市范围内客货运枢纽、公交场站、城市道路、高速公路及其附属设施等7类交通基础设施的专项环境监测方案的建立、实施，并在此基础上对各类设施环境特性与交通运行特征的相关规律进行了分析和提炼。同时，初步建立了北京市主要交通设施及周边环境质量基础数据库，并根据分析结果提出典型交通设施环境改善治理策略，为北京市交通设施的环境治理工作提供决策依据。

道路设施污染物排放规律

4.绿色道路材料微观重构与性能分析

实验室在绿色道路材料微观性能研究和应用技术方面开展了大量的工作。利用分子动力学方法针对沥青-骨料间界面特点展开接触模型分析。实现微尺度or纳米尺度下沥青在集料面上扩散过程实时分析与集料间接触特点多因素变化模型推演。重点引入接触角方法探讨接触面模型扩散方式及机理观测纳米尺度下沥青各组分的运动规律。

骨料间界面接触分析

通过“化学-力学特性”（Chemo-Mechanical Approach ）研究方法，实现从微观到宏观性能的跨尺度分析，精细化表征道路沥青路用性能。以基于GPC试验的“相对分子量”作为一个微观化学特性参数指标来表征和调控其宏观流变学路用性能的演化。对餐饮废油（地沟油）生物沥青微观机理进行了分析及宏观性能评价。基于复合改性技术提升了餐饮废油生物沥青材料路用功能。

基于流变测量学理论与方法研究建立的自愈主曲线，很好的统一了疲劳损伤状态与间歇期时长对沥青自愈性能评价的影响，通过北京地区典型沥青材料自愈性能测评发现，老化明显劣化了沥青的损伤自愈潜力，但不同沥青体现出差异化的老化敏感性，同时自愈速率可量化表征沥青的自愈特性。