一、概述
YG-STF-SYS-01型智能交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用了國(guó)內(nèi)、技術(shù)的高速視頻定位與GIS電子地圖技術(shù)，以城市交通場(chǎng)景沙盤(pán)和智能車(chē)輛為控制對(duì)象，集合了無(wú)線通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)以及圖像處理等*技術(shù)，具有智能行車(chē)、行車(chē)自動(dòng)避讓、車(chē)輛道閘、智能停車(chē)、視頻GPS定位、GIS導(dǎo)航、車(chē)輛識(shí)別、車(chē)牌識(shí)別、行車(chē)視頻監(jiān)控、交通燈控制、城市交通管理等功能。通過(guò)道路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集車(chē)輛運(yùn)行數(shù)據(jù)、停車(chē)數(shù)據(jù)等信息，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)傳送給嵌入式智能控制中心與主控服務(wù)器，通過(guò)大屏幕或計(jì)算機(jī)顯示交通運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行分析處理，自動(dòng)控制交通燈、道閘、車(chē)輛等設(shè)備的工作狀態(tài)。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上充分利用了M4、Cortex-A8、R2000等資源，包括豐富的中斷源、IO控制、語(yǔ)音模塊、視頻模塊、RFID讀寫(xiě)模塊，實(shí)現(xiàn)了RFID讀寫(xiě)器信息讀取、傳感器信息采集、無(wú)線通信、小車(chē)控制、交通沙盤(pán)控制、視頻監(jiān)控、圖像識(shí)別技術(shù)等功能。系統(tǒng)用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)集成綜合實(shí)訓(xùn)課程以及對(duì)高校、職業(yè)院校教師和物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)員工的培訓(xùn)。
智能交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)，包括智能交通設(shè)備學(xué)習(xí)、圖像算法學(xué)習(xí)、智能交通方案設(shè)計(jì)以及運(yùn)行調(diào)試等多個(gè)環(huán)節(jié)，也可用于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)認(rèn)知實(shí)習(xí)、二次開(kāi)發(fā)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智能交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用完整的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)，即感知層、傳輸層和應(yīng)用層，前端采用智能傳感器控制節(jié)點(diǎn)采集各種數(shù)據(jù)并控制各種被控對(duì)象，傳輸層通過(guò)WIFI等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入智能網(wǎng)關(guān)，將各種數(shù)據(jù)傳輸至云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并反饋給控制器。該系統(tǒng)包含了GPS高速視頻定位、GIS導(dǎo)航系統(tǒng)、智能交通應(yīng)用等平臺(tái)、軟硬件設(shè)計(jì)資源可開(kāi)放供教學(xué)科研使用。該系統(tǒng)使用的設(shè)備包括高清定位攝像頭、紅外探測(cè)器、超聲波探測(cè)器、霍爾探測(cè)器、RFID讀寫(xiě)器和智能小車(chē)等。
三、GPS高速視頻定位與GIS導(dǎo)航系統(tǒng)
公司國(guó)內(nèi)的高速視頻定位技術(shù)，指揮小車(chē)導(dǎo)航模擬無(wú)人駕駛。系統(tǒng)首先由多個(gè)高速相機(jī)高速采集圖像，然后通過(guò)GPS定位算法識(shí)別出小車(chē)的經(jīng)緯度信息與車(chē)號(hào)，通過(guò)PC智能行駛算法和WIFI指揮對(duì)應(yīng)小車(chē)按照規(guī)劃的路線行駛。
這種技術(shù)脫離了傳統(tǒng)的巡黑白線、巡磁力線方法的小車(chē)行駛技術(shù)，在模擬交通方面取得了突破性的進(jìn)展，使用這種行駛技術(shù)后將能實(shí)現(xiàn)非常多的模擬智能交通應(yīng)用，完成真實(shí)的交通模擬行駛，如實(shí)現(xiàn)小車(chē)按地點(diǎn)精確倒車(chē)、小車(chē)按邏輯互相避讓、小車(chē)從某地點(diǎn)到到某地點(diǎn)智能導(dǎo)航行駛、用沙盤(pán)結(jié)合實(shí)際交通場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)根據(jù)交通擁堵情況智能調(diào)整紅綠燈時(shí)間等等各種智能交通算法研究。
系統(tǒng)由攝像機(jī)觀測(cè)系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)、GPS邏輯駕駛系統(tǒng)、GIS導(dǎo)航系統(tǒng)和智能小車(chē)等部分構(gòu)成，提供如下功能：
1、沙盤(pán)地圖預(yù)拍功能以及任意繪制地圖功能；
2、一秒鐘通過(guò)60幀高清圖像進(jìn)行定位，精確確定小車(chē)位置信息；
3、小車(chē)模擬定位精度可達(dá)5mm以?xún)?nèi)；
4、可同時(shí)識(shí)別區(qū)分20輛小車(chē)；
5、GIS導(dǎo)航系統(tǒng)與交通沙盤(pán)、服務(wù)器對(duì)接，將道路上的所有信息以動(dòng)態(tài)電子地圖的形式進(jìn)行展示。通過(guò)電子地圖可改變道路的狀態(tài)、智能汽車(chē)的狀態(tài)。GIS電子地圖實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛位置、速度信息，車(chē)輛行駛中地圖也實(shí)時(shí)的進(jìn)行變化。
6、GIS導(dǎo)航系統(tǒng)提供車(chē)輛導(dǎo)航功能，GIS電子地圖可以像、高德導(dǎo)航地圖一樣，車(chē)輛選擇了任意起點(diǎn)與終點(diǎn)后，GIS導(dǎo)航系統(tǒng)將智能規(guī)劃最短路徑，指揮小車(chē)按照最短路徑進(jìn)行導(dǎo)航行駛。
四、系統(tǒng)功能子模塊
| 系統(tǒng)功能子模塊 | 內(nèi)容 |
|---|---|
| 智能交通沙盤(pán) | 沙盤(pán)上部署了攝像頭、傳感器等，并包含了各種模擬區(qū)域與設(shè)施。沙盤(pán)可拆卸、組裝，制作輕便，具有防火、防變形等功能。 |
| 智能小車(chē) | 系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的智能小車(chē)，智能小車(chē)模型遵循真實(shí)車(chē)輛比例所制作，小車(chē)內(nèi)嵌了多路智能控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信、障礙物識(shí)別、實(shí)時(shí)路況圖像采集、車(chē)輛避讓、自動(dòng)循跡等功能。 |
| GPS視頻定位系統(tǒng) | 公司國(guó)內(nèi)的高速視頻定位技術(shù)，指揮小車(chē)導(dǎo)航模擬無(wú)人駕駛。 |
| GIS智能導(dǎo)航系統(tǒng) | 小車(chē)實(shí)現(xiàn)視頻定位后，可完成的基于GIS電子地圖的導(dǎo)航各種典型應(yīng)用，如GIS顯示車(chē)輛、路徑規(guī)劃、導(dǎo)航行駛等。 |
| 智能交通控制系統(tǒng) | 智能交通控制系統(tǒng)包含了智能交通的各個(gè)控制子系統(tǒng)，能夠模擬實(shí)現(xiàn)交通指示燈、交通照明控制、停車(chē)場(chǎng)、ETC系統(tǒng)等典型應(yīng)用。 |
| 智能交通監(jiān)控與分析系統(tǒng) | 系統(tǒng)為智能交通系統(tǒng)的中心控制器，系統(tǒng)模擬真實(shí)的城市交通，監(jiān)控所有的交通信息，會(huì)給出各種智能分析以便做相關(guān)的決策。如車(chē)牌識(shí)別功能、智能語(yǔ)音系統(tǒng)、車(chē)流量監(jiān)控系統(tǒng)、小車(chē)自動(dòng)避讓系統(tǒng)。 |
| Android小車(chē)無(wú)線遙控軟件 | 提供基于Android的軟件無(wú)線控制任意一輛小車(chē)，指揮小車(chē)前進(jìn)、后退、拐彎、加速、減速等任何行為。 |
| 交通環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) | 實(shí)現(xiàn)對(duì)沙盤(pán)的各種環(huán)境的監(jiān)測(cè)。 |
| 自然災(zāi)害聯(lián)動(dòng)預(yù)警系統(tǒng) | 通過(guò)在沙盤(pán)部署的傳感器和網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)沙盤(pán)所提供的居民區(qū)、城市道路等各處的災(zāi)情、意外等的監(jiān)控和處理。 |
| 智能公交自動(dòng)駕駛系統(tǒng) | 沙盤(pán)上設(shè)定一條公交路線和幾個(gè)模擬公交站點(diǎn)，小車(chē)模擬現(xiàn)實(shí)公交車(chē)規(guī)則，語(yǔ)音播報(bào)站點(diǎn)信息，自動(dòng)停車(chē)，自動(dòng)行駛，如果有乘客忘記下車(chē)，進(jìn)行語(yǔ)音提示。 |
五、主要實(shí)驗(yàn)列表
| 實(shí)驗(yàn)列表 | |
|---|---|
| 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 | 實(shí)驗(yàn)一、紅綠燈控制實(shí)驗(yàn) |
