智能交通體驗實訓系統(tǒng),智能交通沙盤實訓模型
2022-05-22 10:46一、系統(tǒng)簡介
智能交通應用實訓系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入到現(xiàn)代交通的基礎(chǔ)設(shè)施停車場公路災害預警智能車等系統(tǒng)中保證交通暢通,提高運輸效率,也使得學習者掌握每個子系統(tǒng)的原理和業(yè)務邏輯,縮短學與用的距離。
智能交通應用實訓系統(tǒng)以城市道路交通為原型，融合了無線傳感器網(wǎng)絡、RFID射頻識別、圖像識別、無線通信、云服務、M2M中間件等物聯(lián)網(wǎng)先進技術(shù)，依托部署在交通沙盤中的智能車、紅綠燈、公交站、RFID設(shè)備、模擬攝像機、網(wǎng)絡攝像機、Android網(wǎng)關(guān)、圖像服務器等設(shè)備，實現(xiàn)智能車、紅綠燈控制、公交站自動播報、路燈控制、智能停車場,違章抓拍、車牌識別、人流量檢測、公路災害智能預警等功能，為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學提供了一個完備的應用實訓系統(tǒng)。
系統(tǒng)構(gòu)成拓撲圖
智能交通應用實訓系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，由網(wǎng)關(guān)、后臺數(shù)據(jù)管理終端、WEB管理平臺、Android移動端組成。網(wǎng)關(guān)軟件主要用來添加高頻卡號信息、添加zigbee設(shè)備、超高頻天線串口號設(shè)置、闖紅燈模式設(shè)置、光線閾值設(shè)置、災害模擬設(shè)置、車庫信息添加、人流量設(shè)置、服務器連接設(shè)置、關(guān)聯(lián)設(shè)置、以及各類數(shù)據(jù)查看等功能。WEB客戶端主要為管理員和司機提供人機交互界面，可實時查看公交站信息、車輛到站信息、車位狀態(tài)信息以及車輛調(diào)度情況。Android移動主要實現(xiàn)車輛到站信息查詢和車位預約。
三、系統(tǒng)功能
1、車輛控制
采用磁條尋跡模式，四驅(qū)，內(nèi)含磁導航傳感器、RFID讀卡器，測距傳感器、四輪電機控制器等，可實現(xiàn)尋跡行駛、遇障停車、讀卡停車、讀卡定位、低電量提醒、無線控制等功能。車輛安裝抗金屬電子標簽，實現(xiàn)車輛唯一身份標識。板載無線通信模塊，可入網(wǎng)，無線獲取車輛狀態(tài)。
2、紅綠燈控制
系統(tǒng)提供至少1個十字路口四個方向交通等，對經(jīng)過路口車輛實現(xiàn)紅燈停、綠燈行，特殊情況下動態(tài)調(diào)整紅、綠燈的延時時間等功能，保證道路交通的暢通。
3、公交站自動停車與語音報站
公交站具備日公交到站顯示與播報的功能，實時顯示公交車距離本站的站數(shù)，到達站點后，自動播報。
4、路燈節(jié)能控制
根據(jù)光線傳感器采集的光亮度值，自動控制路燈的打開和關(guān)閉，達到動態(tài)調(diào)整，節(jié)約能源的目的。
5、停車場車位誘導
在顯示屏上實時顯示停車場剩余庫位數(shù)。
6、出入庫收費管理
具有車輛識別功能：停車場出入口安裝有工業(yè)級超高頻讀寫器，用來識別車輛的電子車牌，計算車輛的停車時間、停車費、實現(xiàn)自動扣費，無人值守；
具有出入口閘機控制功能：利用無線通信節(jié)點和電機控制器實現(xiàn)閘機的抬桿和落桿。
7、智能停車
支持（1）平面停車場、（2）立體停車場兩種形式，如無特殊要求，出廠為平面停車場。
（1）平面停車場：具有停車位自動檢測功能，至少包含3個停車位，每個停車位安裝有車輛探測顯示器，顯示車位編號和狀態(tài)。車位空閑時，顯示綠燈，說明車輛可預約�？俊．斳囄槐活A約時，顯示黃色，說明當前車位被預定。車輛行駛到車位時，超聲波探測到有車輛�？�，就會顯示紅燈，同時將狀態(tài)發(fā)送給中央控制器。
（2）立體停車場：默認是3*3個庫位，分為左、中、右共3列，每列3個庫位，具有機械化控制設(shè)備和控制器，控制庫位升降到平面實現(xiàn)立體停車。
8、違章抓拍
監(jiān)控中心運行智能交通管理軟件，主要實現(xiàn)城市公交與私家車在城市交通的闖紅燈違章車輛抓拍記錄等功能。當城市交通內(nèi)有車輛違反交通規(guī)則時，拍攝照片，記錄違章證據(jù)，并即時上報給交通管理軟件。
9、災害預警系統(tǒng)
系統(tǒng)提供道路交通周邊環(huán)境如高速公路森林著火、山體滑坡等的動態(tài)監(jiān)測。當災害發(fā)生時，傳感器探測到后，將信息發(fā)送給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過無線通信立即播放災害信息，沿路交通指示牌上顯示災害信息，同時將災害信息無線發(fā)送給車輛，車輛收到后，選擇其他安全路段行駛。信息公告牌：實時接收并顯示中央控制器發(fā)來的路況、災害等信息。
10、車輛預約
系統(tǒng)提供Android移動客戶端APP，可實現(xiàn)車位狀態(tài)查詢、車位預約以及公交車信息查詢功能。
Android客戶端查詢預約
11、人流量檢測
智慧公交需要實時檢測人流量的多少，調(diào)整公交車輛的出車頻率。系統(tǒng)通過圖像識別算法，對公交站臺的人流量進行檢測、分析，并上報到控制器。
12、公交車調(diào)度
公交車調(diào)度總控電腦可以隨時監(jiān)控各路公交車的乘客人流量，如果乘客人流量很大，進行報警聯(lián)動，調(diào)度公交車出車頻率。及時解決該路段公交車乘客擁擠問題。反之當乘客人數(shù)較少，減少出車頻率從而降低運營成本。
四、課程資源
（一）課程目標
1.掌握智慧交通項目開發(fā)流程。
2.學習智慧交通物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點的使用。
3.深入理解物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議和云平臺通信協(xié)議。
（二）課程簡介：本課程屬于應用實訓開發(fā)課程，以智慧交通為主題場景，綜合運用傳感器知識、物聯(lián)網(wǎng)通信知識、物聯(lián)網(wǎng)云應用知識開發(fā)智慧交通應用案例。
（三）課程目錄：
智能交通應用實訓系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入到現(xiàn)代交通的基礎(chǔ)設(shè)施停車場公路災害預警智能車等系統(tǒng)中保證交通暢通,提高運輸效率,也使得學習者掌握每個子系統(tǒng)的原理和業(yè)務邏輯,縮短學與用的距離。
智能交通應用實訓系統(tǒng)以城市道路交通為原型，融合了無線傳感器網(wǎng)絡、RFID射頻識別、圖像識別、無線通信、云服務、M2M中間件等物聯(lián)網(wǎng)先進技術(shù)，依托部署在交通沙盤中的智能車、紅綠燈、公交站、RFID設(shè)備、模擬攝像機、網(wǎng)絡攝像機、Android網(wǎng)關(guān)、圖像服務器等設(shè)備，實現(xiàn)智能車、紅綠燈控制、公交站自動播報、路燈控制、智能停車場,違章抓拍、車牌識別、人流量檢測、公路災害智能預警等功能，為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學提供了一個完備的應用實訓系統(tǒng)。
外觀參考圖一
二、系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示：
系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示：
系統(tǒng)構(gòu)成拓撲圖
三、系統(tǒng)功能
1、車輛控制
采用磁條尋跡模式，四驅(qū)，內(nèi)含磁導航傳感器、RFID讀卡器，測距傳感器、四輪電機控制器等，可實現(xiàn)尋跡行駛、遇障停車、讀卡停車、讀卡定位、低電量提醒、無線控制等功能。車輛安裝抗金屬電子標簽，實現(xiàn)車輛唯一身份標識。板載無線通信模塊，可入網(wǎng)，無線獲取車輛狀態(tài)。
2、紅綠燈控制
系統(tǒng)提供至少1個十字路口四個方向交通等，對經(jīng)過路口車輛實現(xiàn)紅燈停、綠燈行，特殊情況下動態(tài)調(diào)整紅、綠燈的延時時間等功能，保證道路交通的暢通。
3、公交站自動停車與語音報站
公交站具備日公交到站顯示與播報的功能，實時顯示公交車距離本站的站數(shù)，到達站點后，自動播報。
4、路燈節(jié)能控制
根據(jù)光線傳感器采集的光亮度值，自動控制路燈的打開和關(guān)閉，達到動態(tài)調(diào)整，節(jié)約能源的目的。
5、停車場車位誘導
在顯示屏上實時顯示停車場剩余庫位數(shù)。
6、出入庫收費管理
具有車輛識別功能：停車場出入口安裝有工業(yè)級超高頻讀寫器，用來識別車輛的電子車牌，計算車輛的停車時間、停車費、實現(xiàn)自動扣費，無人值守；
具有出入口閘機控制功能：利用無線通信節(jié)點和電機控制器實現(xiàn)閘機的抬桿和落桿。
7、智能停車
支持（1）平面停車場、（2）立體停車場兩種形式，如無特殊要求，出廠為平面停車場。
（1）平面停車場：具有停車位自動檢測功能，至少包含3個停車位，每個停車位安裝有車輛探測顯示器，顯示車位編號和狀態(tài)。車位空閑時，顯示綠燈，說明車輛可預約�？俊．斳囄槐活A約時，顯示黃色，說明當前車位被預定。車輛行駛到車位時，超聲波探測到有車輛�？�，就會顯示紅燈，同時將狀態(tài)發(fā)送給中央控制器。
（2）立體停車場：默認是3*3個庫位，分為左、中、右共3列，每列3個庫位，具有機械化控制設(shè)備和控制器，控制庫位升降到平面實現(xiàn)立體停車。
8、違章抓拍
監(jiān)控中心運行智能交通管理軟件，主要實現(xiàn)城市公交與私家車在城市交通的闖紅燈違章車輛抓拍記錄等功能。當城市交通內(nèi)有車輛違反交通規(guī)則時，拍攝照片，記錄違章證據(jù)，并即時上報給交通管理軟件。
9、災害預警系統(tǒng)
系統(tǒng)提供道路交通周邊環(huán)境如高速公路森林著火、山體滑坡等的動態(tài)監(jiān)測。當災害發(fā)生時，傳感器探測到后，將信息發(fā)送給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過無線通信立即播放災害信息，沿路交通指示牌上顯示災害信息，同時將災害信息無線發(fā)送給車輛，車輛收到后，選擇其他安全路段行駛。信息公告牌：實時接收并顯示中央控制器發(fā)來的路況、災害等信息。
10、車輛預約
系統(tǒng)提供Android移動客戶端APP，可實現(xiàn)車位狀態(tài)查詢、車位預約以及公交車信息查詢功能。
Android客戶端查詢預約
11、人流量檢測
智慧公交需要實時檢測人流量的多少，調(diào)整公交車輛的出車頻率。系統(tǒng)通過圖像識別算法，對公交站臺的人流量進行檢測、分析，并上報到控制器。
12、公交車調(diào)度
公交車調(diào)度總控電腦可以隨時監(jiān)控各路公交車的乘客人流量，如果乘客人流量很大，進行報警聯(lián)動，調(diào)度公交車出車頻率。及時解決該路段公交車乘客擁擠問題。反之當乘客人數(shù)較少，減少出車頻率從而降低運營成本。
四、課程資源
（一）課程目標
1.掌握智慧交通項目開發(fā)流程。
2.學習智慧交通物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點的使用。
3.深入理解物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議和云平臺通信協(xié)議。
（二）課程簡介：本課程屬于應用實訓開發(fā)課程，以智慧交通為主題場景，綜合運用傳感器知識、物聯(lián)網(wǎng)通信知識、物聯(lián)網(wǎng)云應用知識開發(fā)智慧交通應用案例。
（三）課程目錄：
| 章節(jié) | 課程 |
| 設(shè)備簡介 | 平臺認知 |
| 行業(yè)簡介 | 智能交通行業(yè)簡介 |
| 智能交通行業(yè)現(xiàn)狀分析 | |
| 智能交通應用案例 | |
| 傳感器場景應用案例 | 智能小車行駛控制實驗 |
| 紅綠燈控制實驗 | |
| 點陣與公交站臺顯示播報實驗 | |
| 路燈控制實驗 | |
| 道閘控制實驗 | |
| 超高頻車輛識別讀卡實驗 | |
| 模擬攝像頭照片拍攝實驗 | |
| ....... |