新型弯板式传感器及交通调查设备项目可行性研究报告

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新型弯板式传感器及交通调查设备项目

可行性研究报告

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一、项目的背景和必要性

1、国内外现状和技术发展趋势

新型弯板式传感器及交通调查设备项目,是以本企业具有完全自主知识产权的新型弯板式传感器为核心技术,并融合通信技术和计算机技术而研发的一种高精度、多功能的综合交通数据调查(采集)设备。该设备能在车辆正常行驶下准确检测车辆重量，是目前世界上最先进的动态车辆称重系统之一（国家发明专利），同时也是一种全面的交通数据采集系统。设备是由一组目前国际上最先进的弯板式传感器和以嵌入式控制软件为核心技术支撑的控制仪组成，可以自动采集包括轮重、轴重、总重、当量轴次、交通流量、速度、车型、加速度、轴距、通行时间、通行车道、行驶方向、违例（超重、超速）等在内的14种交通数据，为公路规划、设计、养护和管理提供重要的决策依据。在国家发展和改革委员会2007年度组织实施的电子专用设备仪器、新型电子元器件及材料核心基础产业产业化专项中，跨属电子专用设备仪器/光电仪器及测试设备和新型电子元器件及材料/敏感元器件及传感器两个领域。 传感器技术、通信技术、计算机技术构成了现代信息产业的三大支柱技术，是信息社会的重要技术基础，是信息采集系统的首要部件。世界工业发达国家对开发传感器技术都十分重视，美、日、法等国把传感器技术列为国家重点开发的关键技术之一。我国863高技术计划和科技攻关计划也把传感器的研究与开发放在重要位臵。因此，20世纪80年代以来，在世界范围内出现了“传感器热”。我国称重传感器技术的发展，80年代是引进、消化、吸收并国产化的发展年代；90年代是独立设计，采用先进技术和工艺，稳定质量提高产量的大发展年代；可以预计，21世纪将是称重及综合交通数据采集传感器总体技术水平、可靠性水平和

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产业化程度高速发展的时代。这是因为国民经济持续发展，工业自动化水平不断提高，必然促进称重及综合交通数据采集传感器的需求，而现代制造技术、工艺技术、微电子技术和材料技术的进步，又为开发这种新型传感器提供了物质基础。我国的称重及综合交通数据采集传感器要想大批量的打入国际市场，参与国际竞争，就必须有国际水平的质量。要有国际水平的质量，首先就要有国际水平的制造技术与制造工艺；其次还要有适应国际市场变化，及时满足国际市场需求的现代管理方法。可以说这是今后全行业的大课题。

近年来，随着计算机和称重及综合交通数据采集传感器技术的迅速发展，现代科学技术的相互渗透，电子称重及综合交通数据采集传感器技术及其应用有了新发展。称重及综合交通数据采集技术从静态称重向动态称重发展，计量方法从模拟测量向数字测量发展，测量特点从单参数测量向多参数测量发展，采集内容从单一重量数据向综合交通数据发展,特别是对快速称重和动态称重的研究与应用，已倍受世界各国所关注。可以说电子称重及综合交通数据采集技术的发展水平，已成为衡量一个国家科学技术水平和工业发达程度的重要标志之一。

新型弯板式传感器及交通调查设备的硬件部分主要由以下几个单元构成：称重平台(称台及传感器)、车辆分离器、检测线圈、轴重仪、轮轴识别器，其中称重及综合交通数据采集传感器是整个系统的核心部件，其包含的种类比较多，主要有弯板式传感器、共聚化合物式压电传感器、石英式压电传感器、电容式传感器、悬臂梁式传感器、光纤传等传感器。对于动态称重及综合交通数据采集系统而言，传感器的选择要根据收费车道的空间要求、测量区域、速度与精度要求、使用寿命、安装条件等

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因素来确定，目前使用较为普遍的是弯板式传感器和悬臂梁式传感器。

新型弯板式公路智能动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备,在称量精度、数据采集功能、使用寿命、稳定性、可靠性、安装方式、综合成本等几个方面都要优于悬臂梁式称重系统，相比其它同类设备弯板式公路智能动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备在技术和经济方面更具有明显优势。

1968年，弯板式传感器公路智能动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备开始在欧洲使用，至今在国内外每年已有1万套以上的市场保有量。国外弯板式称重及综合交通数据采集设备主要用于车速0～200公里/小时范围内的动态称重及综合交通数据采集。经过软件升级和设备国产化配套，自2003年开始，弯板式称重设备在国内开始较大规模地应用于高速或普通公路计重收费。

由于弯板式传感器无运动件，因此在无维修的情况下，其使用寿命将长达10年。弯板式传感器由特殊超硬金属板材做成，能有效解决车辆通过时剪切力对称重及其他交通数据采集精度的影响，能测出完整的轴重等多种信号，是一种动态式称重及综合交通数据采集装臵，称重速度及其他数据测量范围宽，抗冲击能力强。

弯板式系统的动态称重误差可保持在规定的±3％。由于材料的高稳定性，这种误差的变化较小，可长期保持称量精度的高稳定性。

回顾我国称重及综合交通数据采集传感器技术的发展历程，面对与工业发达国家的差距，21世纪我国称重及综合交通数据采集传感器技术的发展趋势主要集中在三个方面。其一，从认识上确立称重及综合交通

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数据采集传感器技术是一项系统工程的观念。称重及综合交通数据采集传感器的开发与生产应基于系统的观念，不仅要考虑技术而且要考虑管理，把二者结合起来，统一考虑，形成新的设计与制造系统。其二，从技术上要解决好特性和功能开发上的问题，不断提高称重及综合交通数据采集传感器的准确度；实现车辆动态数据采集的全面性;在确保传感器本身稳定性的同时，努力增强对外部干扰条件的稳定性。保证准确度和稳定性的前提，就是解决好生产上的问题，研究与应用新技术、新工艺、新元件，提高基础工艺和特殊工艺水平。其三，从管理上要解决好研究、设计与制造工艺的关系。传感器的设计要为可制造性和质量服务，要特别重视现代制造技术与工艺的研究与应用，设计和工艺要平行作业，联合工作，开展“同时工程”。要把制造技术与制造工艺提高到战略高度来认识，积极采用高新制造技术与工艺，缩短产品开发周期，增强批量生产能力，以提高企业的市场竞争力。

2、对产业发展的作用与影响

新型弯板式传感器及交通调查设备项目的有效实施,对产业发展有重大的作用与影响,主要反映在三个方面:

首先, 弯板式传感器与目前国内同类设备采用的共聚化合物式压电传感器、石英式压电传感器、电容式传感器、悬臂梁式传感器、光纤传等传感器相比，在数据采集精度、使用寿命、稳定性、可靠性、安装方式、综合成本等几个方面都具有技术和经济方面的明显优势。新型弯板式传感器的研发成功和产业化,可为我国高精度、长寿命、多功能的交通

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数据调查(采集)设备的研发及产业化提供核心技术支撑和敏感元器件及传感器,使我国公路智能动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备一跃跨入国际先进行业。

其次，采用新型弯板式传感器的公路智能动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备，集传感器技术、通信技术、计算机技术等现代信息产业的三大支柱技术于一体,是一种高技术的电子专用设备仪器,产品具有很高的技术附加值和市场竞争力;同时,产品市场容量巨大,且应用领域扩张性好,随着我国高速公路和高等级公路的快速发展,相信能够在未来形成一种新兴产业。

第三、项目产品是一种全面的交通数据采集系统,可以自动采集包括轮重、轴重、总重、当量轴次、交通流量、速度、车型、加速度、轴距、通行时间、通行车道、行驶方向、违例（超重、超速）等在内的14种交通数据，为公路规划、设计、养护和管理提供重要的决策依据,其产品的产业化和广泛应用可对我国公路规划、设计、养护和管理走上更加科学、合理的轨道产生积极的影响和作用。

2000年3月 交通部颁布了关于超限车辆管理的2号令《超限运输车辆行驶公路管理规定》，高速公路建设不但注重工程建设质量，同时也更关注超限车辆对道路行车安全及路面的直接或间接影响。通过超限检测调查结果表明，超限车辆对道路行车安全及路面损坏不容忽视，而且车辆超限呈愈演愈烈之势。2003年以前，很多道路及桥梁在建设期间便配套了超限检测系统，投入相应人力进行超限执法，并对超限车辆进行整治。整治的主要手段是通过高、低速轴重检测设备配合检测超限车辆，并将超限车辆引导出管辖路段。虽然取得了一定的效果，但投入也较大，超限车辆比例也只在设臵有轴重检测设备的路段有所降低。

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2003年下半年，高速公路管理部门经过充分研究、论证，决定在高速公路收费站设臵配套称重系统，对超限严重的车辆实施计重收费，治超取得明显效果，从而使汽车运价恶意竞争的势头得到了初步遏制，有效地提高了驾乘人员的出行安全及高速公路的通行能力。

随着国民经济的快速发展，作为我国经济命脉的公路交通运输量也随之急剧增加。运输车辆的超载、超限现象也极为普遍，使之公路运输市场恶性竞争，造成公路、桥梁等遭到严重损坏，且容易引发交通事故。目前，国家、政府先后颁布了相关法规及有效行政措施，同时很多省、市均已运用新的技术手段——公路计重收费，即把动态称重技术，应用到公路计重收费中，为保证公路交通运输的正常运行、国民经济快速发展，称重技术体现出应有的作用和价值。

3、产业关联度分析

目前通常利用投入产出分析方法定量分析一定时期内国民经济各部门在社会再生产过程中所形成的直接和间接的相互依存、相互制约的技术经济联系,采用感应度系数反映一个产业受其他产业的波及程度,采用影响力系数反映一个产业影响其他产业的波及程度。新型弯板式传感器及交通调查设备项目的产业关联度较好,产业波及作用强，主要反映在影响力系数和感应度系数高。项目产品属电子设备制造业,据中国投入产出学会2002年对我国42个产业部门的影响力和感应度分析,我国目前影响力系数大于1的产业门类有21个,其中本项目所属的通信设备、计算机及其他电子设备制造业排列第一位,表明该部门的生产对其他部门所产生的波及影响程度大大高于社会平均影响水平，对其他部门的拉动作用最大;从感应度系数看,我国目前感应度系数大于1的有19个部门, 其中

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本项目所属的通信设备、计算机及其他电子设备制造业排列第十四位,表明该部门的感应程度也高于社会平均感应度水平,对国民经济的推动作用很大。

从实践上看, 新型弯板式传感器的研发成功及产业化可直接带动同类产品传感器的升级换代,逐步形成可观的经济规模。同时, 采用新型弯板式传感器的公路智能动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备，是典型的电子信息技术在智能交通产品中集中应用的数字化3C产品。该系统集性能优良和技术先进的传感器技术、计算技术、无线通讯技术和网络服务于一身，提供了从现场数据采集到面向用户的互联网数据发布的一系列服务。实现了自动实时数据采集、无线/有线自动实时传输、自动处理统计、自动上报、互联网上数据发布的完全无人值守的最全面的交通数据调查系统。系统是由以嵌入式软件为核心支撑的嵌入式仪器、网络数据服务软件、GPRS/CDMA/3G无线通讯控制器和一组目前国际上最先进的弯板式称重传感器组成，可以自动采集每一辆通过车辆的包括轮重、轴重、总重等在内的14种交通数据，这些数据经过高速AD采样，经过和仪器中的核心嵌入软件分析处理后，通过GPRS/CDMA/3G等通讯控制器与Internet连接并同时上传至用户指定的IP，这些数据也经由GSM和Internet传输到达中心网络数据服务软件，通过WEB网页实时发布交通数据并监控所有远程仪器工作状态。这些数据将为公路规划、设计、养护和管理提供重要的决策依据并同时为旅客出行提供路网交通运行状况的便利。由此，不难看出,产品还可有效拉动或推动通信、软件、计算机、网络、规划、设计、养护、管理、服务等产业或服务业的发展。

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4、市场分析

4.1市场概述和市场分析

目前我国公路路面远远没有达到使用寿命就提前损坏的现象非常严重，每年因此而投入巨额的建设和养护资金，其中一个很重要的原因就是在设计路面结构时缺乏准确的荷载数据，另一个原因则是超载车辆过多。如果要解决这些问题，首先在公路设计前要有可靠的荷载数据，其次要加强对超重车辆的管理。

如何能够得到准确可靠的荷载数据呢？由于以前没有弯板式动态车辆称重系统这一产品，设计人员只能靠估算获得荷载数据，例如将交通流量数据和通过抽样调查得到的车型比例折算成各种车型的流量，然后按各种不同的车型推算车辆总重和轴重，这样得到的结果很不准确。而现在弯板式动态车辆称重系统可以长期自动检测通过路面的所有车辆的车型、流量、轮重、轴组重、总重等一系列的交通数据，可以很好的解决这一难题，为公路设计提供准确可靠的计算依据。用弯板式动态车辆称重系统采集的荷载数据作为路面结构设计（尤其是路面改进设计）的依据在我国已经成为一种必然的趋势。交通部已经把开展轴载调查这一要求纳入交通调查规划。根据规划，从2006年开始开展轴载调查。根据我国公路网的密度，预计全国大约需要设轴载调查站点3000个，市场容量为8亿元左右。典型客户是各地公路管理局的计划和养护部门。

超重车辆对道路的危害十分大，路面破坏与车辆重量成4次方（沥青路面）和16次方（水泥路面）的关系，一个15.2吨重的轴对道路沥青路面的破坏相当于1385个2.45吨重的轴，而对水泥路面，重车的破

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坏会更严重。

如何避免超重车辆对道路的破坏呢？目前通常采用两种方法来解决这个问题。

一是利用弯板式车辆动态称重系统自动在正常通行的车辆中筛选出超重车辆，并对路政执法人员和司机进行警告和提示，并辅助执法人员进行卸货和处罚，严禁超限车辆上路，抑制超限运输现象。伴随着我国公路建设的蓬勃发展，车辆超载运输现象也逾演逾烈，超限运输公路提前损坏的现象越来越严重。因此社会各界，尤其是各公路管理部门要求采取措施限制车辆超载、超限的呼吁也由来已久。1998年，交通部出台了“限制超限超载车辆行驶路面”的1号部令。1999年，各地公路管理部门陆续开始采购称重设备用于治理超限、超载现象，2004年国家七部委、2005年国家八部委、2006年国家九部委分别颁布《关于在全国开展车辆超限超载治理工作的实施方案》，在全国范围内进行了大力推广，预计我国2007年大概有300个干线公路的超载车辆检测站需要配备超限车辆预检系统，对动态车辆称重系统的需求约8000万元。典型客户是各地公路管理局的路政部门。

二是采取收费站按重量收费的方式来抑制车辆超载现象，超载越多收取的费用将越高。从2003年起我国已有部份省市开始实施。2003年，江苏省开始试行在收费站按重量收费，由于这种方法对遏制车辆超限超载更有效且可以多收通行费，因此各地纷纷仿效。至今，除江苏外，已有河南、河北、陕西、四川、江西、湖南、福建、云南、宁夏、安徽等省份采购了约7000套称重设备用于收费站计重收费，总计大约8亿元的

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采购额。重庆也在开展计重收费的前期工作。另外，交通部公路司2005年发布了《关于收费公路试行计重收费的指导意见》，明确支持在全国推广计重收费，全国绝大部分省份都将在近几年陆续实施。目前常用的有两种设备，一种是电子地磅，另一种是弯板式动态车辆称重系统。由于电子地磅存在体积大、安装费用高、安装时间长、安装环境要求高、动态称重精度不稳定、使用寿命短等问题将逐渐被淘汰，而弯板式动态车辆称重系统可以克服电子地磅的以上缺点，逐步将取代电子地磅。这方面的需求非常大，预计2007年全国将进行的计重收费的车道数量在1200个以上，需配备超过1.4亿元的弯板式动态车辆称重系统。典型客户是各地公路管理局、高速公路管理公司和高速公路建设指挥部。

弯板式动态车辆称重系统的社会价值体现在为公路规划、设计、养护资金分配和超重车辆检测提供准确的数据和决策依据，避免大量因路面早期破坏而增加公路建设、养护资金的投入，同时大大减少了公路管理部门的管理工作量，社会效益、经济效益均十分显著。

4.2弯板式动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备的市场的优势

弯板式动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备在全世界都属于技术领先的产品。可以制造生产的厂家非常少，国内只有本公司可以生产、并获得了国家发明专利。弯板式动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备在国内市场的竞争对手主要是国外产品，其中包括德国PAT、英国TDC、加拿大IRD和美国Master Load等公司。但国外产品的售价普遍是我公司产品的2.5～3倍，而产品性能并不如我公司的弯板式

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动态称重及综合交通数据调查(采集)设备优越，甚至还略差。因此，我公司的弯板式动态称重系统具有很强的竞争力。同时公司的应用业绩与工程经验也最为丰富。

和国外同类产品相比，项目产品除价格优势外，还有一个明显的优势是传感器安装方便，安装成本低。国外产品采用的传感器因体积大，在安装时需要预制水泥混凝土基础和排水沟，因此开挖深度在60cm以上，对路面的破坏大，安装时间长，安装成本也很高。本项目产品采用小型的受弯板传感器厚度只有3.5cm，安装时只需开挖深度4cm的浅槽，用专用密封材料密封即可，也不需排水沟，因此安装非常简便、快捷，安装成本也大大降低。

4.3项目产品的目标市场及需求

弯板式动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备的目标市场的当前规模及主要用户有：（1）根据国家有关规定，从2006年开始开展公路车辆轴载数据调查。按照我国公路网的密度，预计全国大约需要设轴载调查站点3000个，市场容量为8亿元左右。典型客户是各地公路管理局的计划和养护部门，以及特殊路段（桥梁、隧道、重载交通、危险路段）研究机构。（2）我国目前有300个干线公路的超载车辆检测站需要配备超限车辆预检系统，对智能动态车辆称重系统的需求约8000万元。预计我国2008年有500个干线公路的超载车辆检测站需要配备超限车辆预检系统，，对动态车辆称重系统的需求约13000万元。典型客户是各地公路管理局的路政部门。（3）全国的收费车道数量在3000个以上，需逐步配备4亿元左右的智能动态称重系统。典型客户是各地公路管理局、

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高速公路管理公司和高速公路建设指挥部。

项目产品潜在的目标市场还有：（1）弯板式传感器的更新市场。采用弯板式传感器替代目前国内同类产品采用的其他传感器,是动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备发展的主要方向。目前,国内动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备的市场年需求量在2000套以上,由于弯板式传感器在国内只有我公司能够生产,预计当前的年需求规模至少在1000套以上,市场容量在1亿元左右。（2）货车安全警告系统，主要是在公路弯道和长下坡路段用智能动态车辆称重系统检测货车的重量、车型、速度和载货平衡性，经过本系统控制软件快速分析后，对速度过快，可能在前方弯道或下坡路段出现倾覆危险的车辆提出警告。这种运用方式属智能运输系统（ITS）的范围，在国外已有大量应用。随着我国公路管理水平的不断提高，相信将来在国内也会有大量类似应用。（3）桥梁动载监控，我国大型桥梁越来越多，每一座都投资巨大。为了确保大桥通过后的营运安全，桥梁管理部门已逐步认识到桥梁结构安全监控系统的重要性，对桥梁因外力（如风、雨、气候、温度）因素和自重影响下的结构受力变化情况，其中动载（通过桥梁的车辆总重）也是一个重要参数。（4）商用车辆运管系统（CVO）中，智能动态车辆称重系统在车辆正常行驶状态下的称重数据和其他检测数据将动态地通过路边无线系统和各数据中心进行数据的及时交换达到动态管理运输中的商用车队和特种车队的目的，避免延误、违法、不安全因素。预计智能动态车辆称重系统在这些领域也会有大量应用。 二、项目承担单位的基本情况和财务状况

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1、企业基本情况

新型弯板式传感器及交通调查设备项目,2002年以前由国家一级科研机构招商局集团重庆交通科研设计院（原交通部重庆公路研究所、以下简称交科院）以“固定式动态称重系统的研究”项目名称承担国家“八五”重点科技攻关计划进入研发程序,并先后通过了国家组织的相关技术及产品鉴定,同时以“公路智能动态车辆称重系统”名称获得了国家发明专利;为推动项目产品的商品化进程,2003年初由交科院控股,项目核心研发及管理人员参股成立了重庆交科远星智能技术有限公司,专门从事项目及相关产品的试制、中试和小规模生产,并取得了快速发展的较好业绩,2003-2006年企业资产规模由成立当年的314.3万元发展到3007.5万元,净资产由150.6万元发展到 1163.2 万元,主营业务收入由164.6万元发展到2963.18万元,净利润由100.6万元发展到 434.38 万元;2006年底,作为控股股东的交科院为整合其所属企业的人力、物力、财力、市场等战略资源,提议并经重庆交通科技有限公司和重庆交科远星智能技术有限公司董事会批准,由同为交科院控股的重庆交通科技有限公司采用吸收合并的方式实现两家公司的强强合并重组,合并重组后的公司由重庆交通科技有限公司承接原重庆交科远星智能技术有限公司的全部有形和无形资产及债权债务。目前,合并重组后的公司已从2007年元 月起实现了合并经营（相关合并运行的资料见附件）,有关变更预计可以在2007年3月底以前全部完成。

重庆交通科技有限公司(按合并重组后的公司反映,合并重组前的数据采用原两家公司的合计数)现注册资本 1100万元（原公司为800万元,远星公司为300万元）。主要基于本项目产品已完全成熟,市场前景已初步显现,为加快项目产品的产业化进程,交科院作为公司控股股东已做出在

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合并重组公司变更手续完成后,由交科院单方面注资将公司注册资本由1100万元增资到5050万元的决定(有关增资资料见附件),预计这一过程在2007年5-7月之间完成。公司作为交科院控股的一家国有控股的高科技企业，专门从事交通检测设备的研究与生产，已有多年从事智能化交通数据采集设备的研究、生产和工程实施的经验。公司的核心产品之一是弯板式动态车辆称重及综合交通数据调查(采集)设备，包括可以适应全速度（0-200Km/h）范围的动态车辆称重系统、适合低速称重的动、静态轴重检测系统、便携式车辆轴载称重装臵。为各级公路管理部门从事轴载调查、超限运输管理和计重收费提供合格的动态车辆称重设备。

重庆交通科技有限公司成立于2000年6月，是交通部动态车辆称重及交通数据采集系统行业标准与检定规程的编制单位，公司核心成员承担了我国“八五”重点攻关课题：“固定式动态称重系统的研究”，研制成功SM2000s公路智能动态车辆称重及交通数据采系统，各项技术指标达到或超过国际先进水平。公司拥有一支包括电子、计算机、通迅、交通工程、机械、化工等各类专业人才的职工队伍167 人，其中外籍专家、高级工程师、博士、硕士等高级人才占公司技术人员的20 %。公司以重庆交通科研设计院强大的技术力量为依托，以雄厚的高端技术研发能力，为行业用户和业主提供更优质的产品和服务。

重庆交通科技有限公司主要领导来自于科研第一线，他们有20余年的研发经历并获数十项科技进步奖、国家级新产品奖、工程设计奖、国家发明专利等。并且有母公司强大的大型实验基地保障，研发条件优越。重庆交通科技有限公司有生产、研发、工程、商务、行政、财务部门。其中有国务院专家津贴享有者1人，高级工程师?人，博士生?人，研究

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