智能交通體驗實訓系統,智能交通沙盤實訓模型
2022-05-22 10:46一、系統簡介
智能交通應用實訓系統將物聯網技術融入到現代交通的基礎設施停車場公路災害預警智能車等系統中保證交通暢通,提高運輸效率,也使得學習者掌握每個子系統的原理和業務邏輯,縮短學與用的距離。
智能交通應用實訓系統以城市道路交通為原型，融合了無線傳感器網絡、RFID射頻識別、圖像識別、無線通信、云服務、M2M中間件等物聯網先進技術，依托部署在交通沙盤中的智能車、紅綠燈、公交站、RFID設備、模擬攝像機、網絡攝像機、Android網關、圖像服務器等設備，實現智能車、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，為物聯網專業教學提供了一個完備的應用實訓系統。
系統構成拓撲圖
智能交通應用實訓系統采用B/S架構，由網關、后臺數據管理終端、WEB管理平臺、Android移動端組成。網關軟件主要用來添加高頻卡號信息、添加zigbee設備、超高頻天線串口號設置、闖紅燈模式設置、光線閾值設置、災害模擬設置、車庫信息添加、人流量設置、服務器連接設置、關聯設置、以及各類數據查看等功能。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、車位狀態信息以及車輛調度情況。Android移動主要實現車輛到站信息查詢和車位預約。
三、系統功能
1、車輛控制
采用磁條尋跡模式，四驅，內含磁導航傳感器、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，實現車輛唯一身份標識。板載無線通信模塊，可入網，無線獲取車輛狀態。
2、紅綠燈控制
系統提供至少1個十字路口四個方向交通等，對經過路口車輛實現紅燈停、綠燈行，特殊情況下動態調整紅、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，到達站點后，自動播報。
4、路燈節能控制
根據光線傳感器采集的光亮度值，自動控制路燈的打開和關閉，達到動態調整，節約能源的目的。
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。
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：利用無線通信節點和電機控制器實現閘機的抬桿和落桿。
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。車位空閑時，顯示綠燈，說明車輛可預約停靠。當車位被預約時，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停靠，就會顯示紅燈，同時將狀態發送給中央控制器。
（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，具有機械化控制設備和控制器，控制庫位升降到平面實現立體停車。
8、違章抓拍
監控中心運行智能交通管理軟件，主要實現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。當城市交通內有車輛違反交通規則時，拍攝照片，記錄違章證據，并即時上報給交通管理軟件。
9、災害預警系統
系統提供道路交通周邊環境如高速公路森林著火、山體滑坡等的動態監測。當災害發生時，傳感器探測到后，將信息發送給網關，網關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來的路況、災害等信息。
10、車輛預約
系統提供Android移動客戶端APP，可實現車位狀態查詢、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，調整公交車輛的出車頻率。系統通過圖像識別算法，對公交站臺的人流量進行檢測、分析，并上報到控制器。
12、公交車調度
公交車調度總控電腦可以隨時監控各路公交車的乘客人流量，如果乘客人流量很大，進行報警聯動，調度公交車出車頻率。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流程。
2.學習智慧交通物聯網傳感器節點的使用。
3.深入理解物聯網通信協議和云平臺通信協議。
（二）課程簡介：本課程屬于應用實訓開發課程，以智慧交通為主題場景，綜合運用傳感器知識、物聯網通信知識、物聯網云應用知識開發智慧交通應用案例。
（三）課程目錄：
智能交通應用實訓系統將物聯網技術融入到現代交通的基礎設施停車場公路災害預警智能車等系統中保證交通暢通,提高運輸效率,也使得學習者掌握每個子系統的原理和業務邏輯,縮短學與用的距離。
智能交通應用實訓系統以城市道路交通為原型，融合了無線傳感器網絡、RFID射頻識別、圖像識別、無線通信、云服務、M2M中間件等物聯網先進技術，依托部署在交通沙盤中的智能車、紅綠燈、公交站、RFID設備、模擬攝像機、網絡攝像機、Android網關、圖像服務器等設備，實現智能車、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，為物聯網專業教學提供了一個完備的應用實訓系統。
外觀參考圖一
二、系統構成
系統架構如圖所示：
系統架構如圖所示：
系統構成拓撲圖
三、系統功能
1、車輛控制
采用磁條尋跡模式，四驅，內含磁導航傳感器、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，實現車輛唯一身份標識。板載無線通信模塊，可入網，無線獲取車輛狀態。
2、紅綠燈控制
系統提供至少1個十字路口四個方向交通等，對經過路口車輛實現紅燈停、綠燈行，特殊情況下動態調整紅、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，到達站點后，自動播報。
4、路燈節能控制
根據光線傳感器采集的光亮度值，自動控制路燈的打開和關閉，達到動態調整，節約能源的目的。
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。
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：利用無線通信節點和電機控制器實現閘機的抬桿和落桿。
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。車位空閑時，顯示綠燈，說明車輛可預約停靠。當車位被預約時，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停靠，就會顯示紅燈，同時將狀態發送給中央控制器。
（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，具有機械化控制設備和控制器，控制庫位升降到平面實現立體停車。
8、違章抓拍
監控中心運行智能交通管理軟件，主要實現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。當城市交通內有車輛違反交通規則時，拍攝照片，記錄違章證據，并即時上報給交通管理軟件。
9、災害預警系統
系統提供道路交通周邊環境如高速公路森林著火、山體滑坡等的動態監測。當災害發生時，傳感器探測到后，將信息發送給網關，網關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來的路況、災害等信息。
10、車輛預約
系統提供Android移動客戶端APP，可實現車位狀態查詢、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，調整公交車輛的出車頻率。系統通過圖像識別算法，對公交站臺的人流量進行檢測、分析，并上報到控制器。
12、公交車調度
公交車調度總控電腦可以隨時監控各路公交車的乘客人流量，如果乘客人流量很大，進行報警聯動，調度公交車出車頻率。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流程。
2.學習智慧交通物聯網傳感器節點的使用。
3.深入理解物聯網通信協議和云平臺通信協議。
（二）課程簡介：本課程屬于應用實訓開發課程，以智慧交通為主題場景，綜合運用傳感器知識、物聯網通信知識、物聯網云應用知識開發智慧交通應用案例。
（三）課程目錄：
| 章節 | 課程 |
| 設備簡介 | 平臺認知 |
| 行業簡介 | 智能交通行業簡介 |
| 智能交通行業現狀分析 | |
| 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 | |
| ....... |