智能交通教學實訓沙盤：讓交通管理觸手可及
2024-08-22 06:48 一、什么是智能交通教學實訓沙盤？
智能交通教學實訓沙盤是一種以真實比例縮小的城市交通模型為基礎，通過模擬各種交通設施和車輛的運行狀態，展示交通流量、擁堵情況、事故處理等信息，幫助學生了解和掌握交通管理的基本知識和技能。它可以分為道路、橋梁、公交站等多個模塊，模擬出完整的城市交通系統。
二、智能交通教學實訓沙盤的特點
1. 真實性強：智能交通教學實訓沙盤采用真實比例縮小的城市交通模型，盡可能地還原了現實中的交通設施和車輛，讓學生能夠更直觀地了解交通狀況。
2. 互動性高：學生可以通過操作沙盤上的設施和車輛，模擬各種交通場景，進行實際操作練習，提高學生的實踐能力。
3. 信息化程度高：智能交通教學實訓沙盤可以實時展示交通流量、擁堵情況、事故處理等信息，幫助學生了解交通管理的實時動態。
4. 可擴展性強：智能交通教學實訓沙盤可以根據需要增加新的功能模塊，如智能信號燈、電子警察等，滿足不同課程的教學需求。
三、智能交通教學實訓沙盤的優勢
1. 提高學生的實踐能力：學生可以通過操作沙盤上的設施和車輛，模擬各種交通場景，進行實際操作練習，提高學生的實踐能力。
2. 增強學生的理論聯系實際能力：智能交通教學實訓沙盤可以將理論知識與實際操作相結合，幫助學生更好地理解和掌握交通管理知識。
3. 培養學生的創新能力：學生可以通過模擬各種交通場景，發現問題并提出解決方案，培養創新思維和解決問題的能力。
4. 提高教學質量：智能交通教學實訓沙盤可以使教師更加生動地講解課程內容，提高教學質量。
智能交通教學實訓沙盤是一種以真實比例縮小的城市交通模型為基礎，通過模擬各種交通設施和車輛的運行狀態，展示交通流量、擁堵情況、事故處理等信息，幫助學生了解和掌握交通管理的基本知識和技能。它可以分為道路、橋梁、公交站等多個模塊，模擬出完整的城市交通系統。
DB-GSS05 智能交通教學實訓沙盤
一、沙盤介紹：
智能交通教學實訓沙盤是以城市道路交通、社區商圈為原型，綜合運用無線傳輸網絡、單片機、RFID射頻識別、傳感器與控制器、AI人工智能、電磁導航駕駛、智能語音、云計算等技術，依托部署在實景沙盤中的傳感器與控制器、無線通信模組、RFID模組、智能實訓小車以及智能網關等設備，實現智能交通的控制與管理，幫助學生熟悉智能交通系統相關項目的開發與應用。
智能交通教學實訓沙盤為各個系統提供相應的場景，場景中布置對應功能的傳感器與執行器，傳感器將采集到的信息通過ZigBee進行傳輸，并控制相應執行器作出反應，使得智能城市、自動駕駛、車輛追蹤、ETC抬桿控制、城市環境監測、智能路燈、城市燈光控制、交通燈指示、物聯網實訓智能車、智能網關、物聯網云服務器等系統融合在一起，形成一套完整的智能交通模型。
二、沙盤特點：
智能交通教學實訓沙盤是一款以綜合實訓為主的實景沙盤，通過將交通道路、路燈、紅綠燈、監控攝像、公交站、ETC抬桿以及智能城市等場景相結合，實現通過沙盤內部物聯網模塊，控制智能小車完成在交通沙盤內不同場景的運行，完成智能交通系統的實訓實驗。
u 智能交通沙盤采用高強度鋁合金骨架，外形尺寸1.2m*1.2m*0.25m；
u 智能交通沙盤包含智能小車、智能路燈系統、紅綠燈系統、公交語音播報系統、傳感器系統、報警器系統、紅綠燈系統、自動抬桿系統、城市燈光系統、車牌識別以及車輛定位系統，均可通過沙盤內實驗模塊進行采集和控制；
u 智能交通沙盤采用一體式供電結構，整個沙盤只需連接一根電源線即可，通過一根電源線可以為13路模塊供電，省去繁雜的接線工作，便于學生使用操作；
u 智能交通沙盤表面集成13個實驗模塊插槽，所有實驗插槽均可進行磁吸式連接，并且集成防短路設計，支持至多個模塊的聯動實驗，可在單個知識點學習的基礎上，進行多模塊綜合應用實驗，可完成無線傳感網絡實驗等多種復雜的聯網實驗；
u 智能交通沙盤內部電器與物聯網模塊底板連接，可通過物聯網模塊直接控制智能交通的燈光和，代碼開源，支持二次開發；
u 提供NewIOT物聯網實驗平臺，用于實驗調試及相關物聯網模塊基礎配置
三、沙盤系統：
1.智能小車
智能實訓小車采用STM32高性能處理器，小車搭載四種不同的運動套件，可實現紅外尋跡、電磁尋跡、紅外避障以及控制功能，支持磁吸搭積木的連接方式，可搭配不同的模塊實現不同實訓功能，小車還集成RFID射頻識別模塊、ZigBee通信模塊、高頻卡片以及車牌號卡片等，提供開放的源代碼和實驗例程。
2.智能網關和無線傳輸系統
智能網關采用ZigBee和WiFi的雙網關，整個系統的底層采用ZigBee技術進行無線傳輸，其中ZigBee網關負責連接局域網，而WiFi網關負責將采集的傳感器信息傳輸至云平臺端，實現云端顯示和控制；
3.公交語音播報系統
采用智能語音播報模塊和125k低頻度讀卡器，當內置125k讀卡器的小車經過并讀取到預置在公交站旁的低頻卡片時，小車識別卡片數據，將公交報站指令通過ZigBee網絡傳輸到語音播報模塊上，此時小車停止，并播報到站信息，待延時結束后，播報小車啟動信息，小車自動啟動，實現模擬公交的報站和自動啟停。
4.智能路燈系統
智能路燈系統主要由模擬路燈、繼電器控制器和低頻讀卡器組成，每路路燈與繼電器連接，小車運行時識別預置在道路下的低頻卡片，并通過ZigBee無線傳感網發送繼電器開啟和關閉的指令，聯動繼電器進行路燈的自動開合，從而實現智能路燈，即車走哪條路，哪條路的路燈才亮起，節約能源；
5.城市燈光系統
城市燈光系統由光照度傳感器、繼電器執行器以及內置在建筑物內的LED燈組成，當環境亮度降低時，達到預設的臨界值時，建筑燈光會自動亮起，亮度恢復正常后，建筑燈光自動熄滅；
6.交通信號燈系統
交通信號燈系統由紅綠燈模塊、紅外對射模塊和漫反射模塊組成，通過傳感器和交通信號燈的協調配合，實現小車自動啟停和行人避讓，當小車經過進入到紅綠燈路口，并觸發傳感器，紅綠燈模塊將此時信號燈的狀態通過ZigBee網絡發送給小車，小車接收信息后，執行相應操作。
7.ETC自動抬桿系統
ETC自動抬桿系統由915M高頻讀卡器和舵機執行器組成，當小車駛入ETC入口時，915M高頻讀卡器識別小車預設的高頻卡片，并將道閘打開的指令通過ZigBee網絡傳輸到舵機執行器，由舵機執行器完成自動抬竿，待檢測到小車經過后，自動關閉道閘；
8.城市環境感知系統
城市環境感知系統由多個環境感知傳感器組成，包括：空氣溫濕度、二氧化碳濃度、光照度、雨雪、風速等，傳感器配套ZigBee無線模塊進行組網，并通過WiFi網關將環境傳感器數據上傳至云端，實現云端采集；
9.城市居民安防系統
城市安防系統由多種組成，包括：人體紅外報警、煙霧報警、火焰報警、紅外對射報警等，配套ZigBee無線模塊進行組網，并通過WiFi網關將環境傳感器數據上傳至云端，實現云端采集；
10.AI車牌識別系統
AI車牌識別系統主要采用AI攝像頭識別技術，提供配套的攝像頭模組和屏幕模組，既可識別車牌，也可以識別物體，通過對小車車牌的識別，比對數據庫數據，實時顯示采集的車牌號碼信息，也可自主進行Python的相關開發，實現不同的應用功能；
11.車輛定位系統
在沙盤道路下方，預置了多個低頻卡片，通過小車在沙盤上運行，小車上的低頻讀卡器讀取每個卡片，通過每個卡片的ID不同，實現小車在各個不同位置的定位，整個系統是通過ZigBee網絡進行數據傳輸，將小車位置信息發送至上位機軟件端，實現軟件動畫與小車運行軌跡同步，同時軟件還具備顯示紅綠燈和路燈狀態的功能；
四、配置清單：
智能交通教學實訓沙盤是以城市道路交通、社區商圈為原型，綜合運用無線傳輸網絡、單片機、RFID射頻識別、傳感器與控制器、AI人工智能、電磁導航駕駛、智能語音、云計算等技術，依托部署在實景沙盤中的傳感器與控制器、無線通信模組、RFID模組、智能實訓小車以及智能網關等設備，實現智能交通的控制與管理，幫助學生熟悉智能交通系統相關項目的開發與應用。
智能交通教學實訓沙盤為各個系統提供相應的場景，場景中布置對應功能的傳感器與執行器，傳感器將采集到的信息通過ZigBee進行傳輸，并控制相應執行器作出反應，使得智能城市、自動駕駛、車輛追蹤、ETC抬桿控制、城市環境監測、智能路燈、城市燈光控制、交通燈指示、物聯網實訓智能車、智能網關、物聯網云服務器等系統融合在一起，形成一套完整的智能交通模型。
二、沙盤特點：
智能交通教學實訓沙盤是一款以綜合實訓為主的實景沙盤，通過將交通道路、路燈、紅綠燈、監控攝像、公交站、ETC抬桿以及智能城市等場景相結合，實現通過沙盤內部物聯網模塊，控制智能小車完成在交通沙盤內不同場景的運行，完成智能交通系統的實訓實驗。
u 智能交通沙盤采用高強度鋁合金骨架，外形尺寸1.2m*1.2m*0.25m；
u 智能交通沙盤包含智能小車、智能路燈系統、紅綠燈系統、公交語音播報系統、傳感器系統、報警器系統、紅綠燈系統、自動抬桿系統、城市燈光系統、車牌識別以及車輛定位系統，均可通過沙盤內實驗模塊進行采集和控制；
u 智能交通沙盤采用一體式供電結構，整個沙盤只需連接一根電源線即可，通過一根電源線可以為13路模塊供電，省去繁雜的接線工作，便于學生使用操作；
u 智能交通沙盤表面集成13個實驗模塊插槽，所有實驗插槽均可進行磁吸式連接，并且集成防短路設計，支持至多個模塊的聯動實驗，可在單個知識點學習的基礎上，進行多模塊綜合應用實驗，可完成無線傳感網絡實驗等多種復雜的聯網實驗；
u 智能交通沙盤內部電器與物聯網模塊底板連接，可通過物聯網模塊直接控制智能交通的燈光和，代碼開源，支持二次開發；
u 提供NewIOT物聯網實驗平臺，用于實驗調試及相關物聯網模塊基礎配置
三、沙盤系統：
1.智能小車
智能實訓小車采用STM32高性能處理器，小車搭載四種不同的運動套件，可實現紅外尋跡、電磁尋跡、紅外避障以及控制功能，支持磁吸搭積木的連接方式，可搭配不同的模塊實現不同實訓功能，小車還集成RFID射頻識別模塊、ZigBee通信模塊、高頻卡片以及車牌號卡片等，提供開放的源代碼和實驗例程。
2.智能網關和無線傳輸系統
智能網關采用ZigBee和WiFi的雙網關，整個系統的底層采用ZigBee技術進行無線傳輸，其中ZigBee網關負責連接局域網，而WiFi網關負責將采集的傳感器信息傳輸至云平臺端，實現云端顯示和控制；
3.公交語音播報系統
采用智能語音播報模塊和125k低頻度讀卡器，當內置125k讀卡器的小車經過并讀取到預置在公交站旁的低頻卡片時，小車識別卡片數據，將公交報站指令通過ZigBee網絡傳輸到語音播報模塊上，此時小車停止，并播報到站信息，待延時結束后，播報小車啟動信息，小車自動啟動，實現模擬公交的報站和自動啟停。
4.智能路燈系統
智能路燈系統主要由模擬路燈、繼電器控制器和低頻讀卡器組成，每路路燈與繼電器連接，小車運行時識別預置在道路下的低頻卡片，并通過ZigBee無線傳感網發送繼電器開啟和關閉的指令，聯動繼電器進行路燈的自動開合，從而實現智能路燈，即車走哪條路，哪條路的路燈才亮起，節約能源；
5.城市燈光系統
城市燈光系統由光照度傳感器、繼電器執行器以及內置在建筑物內的LED燈組成，當環境亮度降低時，達到預設的臨界值時，建筑燈光會自動亮起，亮度恢復正常后，建筑燈光自動熄滅；
6.交通信號燈系統
交通信號燈系統由紅綠燈模塊、紅外對射模塊和漫反射模塊組成，通過傳感器和交通信號燈的協調配合，實現小車自動啟停和行人避讓，當小車經過進入到紅綠燈路口，并觸發傳感器，紅綠燈模塊將此時信號燈的狀態通過ZigBee網絡發送給小車，小車接收信息后，執行相應操作。
7.ETC自動抬桿系統
ETC自動抬桿系統由915M高頻讀卡器和舵機執行器組成，當小車駛入ETC入口時，915M高頻讀卡器識別小車預設的高頻卡片，并將道閘打開的指令通過ZigBee網絡傳輸到舵機執行器，由舵機執行器完成自動抬竿，待檢測到小車經過后，自動關閉道閘；
8.城市環境感知系統
城市環境感知系統由多個環境感知傳感器組成，包括：空氣溫濕度、二氧化碳濃度、光照度、雨雪、風速等，傳感器配套ZigBee無線模塊進行組網，并通過WiFi網關將環境傳感器數據上傳至云端，實現云端采集；
9.城市居民安防系統
城市安防系統由多種組成，包括：人體紅外報警、煙霧報警、火焰報警、紅外對射報警等，配套ZigBee無線模塊進行組網，并通過WiFi網關將環境傳感器數據上傳至云端，實現云端采集；
10.AI車牌識別系統
AI車牌識別系統主要采用AI攝像頭識別技術，提供配套的攝像頭模組和屏幕模組，既可識別車牌，也可以識別物體，通過對小車車牌的識別，比對數據庫數據，實時顯示采集的車牌號碼信息，也可自主進行Python的相關開發，實現不同的應用功能；
11.車輛定位系統
在沙盤道路下方，預置了多個低頻卡片，通過小車在沙盤上運行，小車上的低頻讀卡器讀取每個卡片，通過每個卡片的ID不同，實現小車在各個不同位置的定位，整個系統是通過ZigBee網絡進行數據傳輸，將小車位置信息發送至上位機軟件端，實現軟件動畫與小車運行軌跡同步，同時軟件還具備顯示紅綠燈和路燈狀態的功能；
四、配置清單：
| 序號 | 項目 | 名稱 | 數量 | 備注 |
| 1 | 沙盤 | 智能交通實訓沙盤 | 1 | 1.2m*1.2m*0.25m |
| 2 | 調試平臺 | 物聯網實驗平臺 | 1 | 一體化供電平臺 |
| 3 | 供電底板 | 3.3V/5V供電底板 | 13 | 支持磁吸搭積木 |
| 4 | 單片機 | 嵌入式STM32模塊 | 13 | 支持磁吸搭積木 |
| 5 | 無線通訊 | ZigBee無線通信模塊 | 13 | 支持磁吸搭積木 |
| WIFI無線通信模塊 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 6 | 射頻識別 | UHF超高頻模塊(915M) | 1 | 含天線和標簽 |
| LF低頻模塊（125k） | 1 | 智能小車內置 | ||
| 7 | 傳感器 | 空氣溫濕度傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 |
| 光照傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 人體紅外傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 氣體傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 火焰傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 紅外對射傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 信號采集傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 8 | 執行控制器 | 雙路繼電器執行器 | 3 | 支持磁吸搭積木 |
| 舵機執行器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 風扇模塊 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 語音播報模塊 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| LED紅綠燈模塊 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 9 | 智能小車 | 智能小車 | 1 | 支持磁吸搭積木 |
| 智能小車處理器模塊 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 自動駕駛碰撞預警傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 自動駕駛磁性巡線傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 自動駕駛紅外巡線傳感器 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| AI攝像識別模塊 | 1 | 支持磁吸搭積木 | ||
| 10 | 云平臺 | 公有云平臺 | 1 | 支持上云 |
1. 真實性強：智能交通教學實訓沙盤采用真實比例縮小的城市交通模型，盡可能地還原了現實中的交通設施和車輛，讓學生能夠更直觀地了解交通狀況。
2. 互動性高：學生可以通過操作沙盤上的設施和車輛，模擬各種交通場景，進行實際操作練習，提高學生的實踐能力。
3. 信息化程度高：智能交通教學實訓沙盤可以實時展示交通流量、擁堵情況、事故處理等信息，幫助學生了解交通管理的實時動態。
4. 可擴展性強：智能交通教學實訓沙盤可以根據需要增加新的功能模塊，如智能信號燈、電子警察等，滿足不同課程的教學需求。
三、智能交通教學實訓沙盤的優勢
1. 提高學生的實踐能力：學生可以通過操作沙盤上的設施和車輛，模擬各種交通場景，進行實際操作練習，提高學生的實踐能力。
2. 增強學生的理論聯系實際能力：智能交通教學實訓沙盤可以將理論知識與實際操作相結合，幫助學生更好地理解和掌握交通管理知識。
3. 培養學生的創新能力：學生可以通過模擬各種交通場景，發現問題并提出解決方案，培養創新思維和解決問題的能力。
4. 提高教學質量：智能交通教學實訓沙盤可以使教師更加生動地講解課程內容，提高教學質量。