一、概述
YG-STF-SYS-01型智能交通實訓系統(tǒng)采用了國內、技術的高速視頻定位與GIS電子地圖技術，以城市交通場景沙盤和智能車輛為控制對象，集合了無線通訊技術、物聯(lián)網射頻識別（RFID）技術、傳感器技術、嵌入式系統(tǒng)技術、網絡安全技術以及圖像處理等*技術，具有智能行車、行車自動避讓、車輛道閘、智能停車、視頻GPS定位、GIS導航、車輛識別、車牌識別、行車視頻監(jiān)控、交通燈控制、城市交通管理等功能。通過道路監(jiān)測系統(tǒng)采集車輛運行數(shù)據(jù)、停車數(shù)據(jù)等信息，通過無線網傳送給嵌入式智能控制中心與主控服務器，通過大屏幕或計算機顯示交通運行數(shù)據(jù)信息，并進行分析處理，自動控制交通燈、道閘、車輛等設備的工作狀態(tài)。
在產品設計上充分利用了M4、Cortex-A8、R2000等資源，包括豐富的中斷源、IO控制、語音模塊、視頻模塊、RFID讀寫模塊，實現(xiàn)了RFID讀寫器信息讀取、傳感器信息采集、無線通信、小車控制、交通沙盤控制、視頻監(jiān)控、圖像識別技術等功能。系統(tǒng)用于物聯(lián)網應用技術等專業(yè)系統(tǒng)集成綜合實訓課程以及對高校、職業(yè)院校教師和物聯(lián)網企業(yè)員工的培訓。
智能交通實訓系統(tǒng)應用于物聯(lián)網系統(tǒng)工程實訓教學，包括智能交通設備學習、圖像算法學習、智能交通方案設計以及運行調試等多個環(huán)節(jié)，也可用于物聯(lián)網系統(tǒng)認知實習、二次開發(fā)、課程設計等教學環(huán)節(jié)。
二、系統(tǒng)結構
智能交通實訓系統(tǒng)采用完整的物聯(lián)網技術架構，即感知層、傳輸層和應用層，前端采用智能傳感器控制節(jié)點采集各種數(shù)據(jù)并控制各種被控對象，傳輸層通過WIFI等無線網絡接入智能網關，將各種數(shù)據(jù)傳輸至云端服務器進行數(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導航系統(tǒng)、智能交通應用等平臺、軟硬件設計資源可開放供教學科研使用。該系統(tǒng)使用的設備包括高清定位攝像頭、紅外探測器、超聲波探測器、霍爾探測器、RFID讀寫器和智能小車等。
三、GPS高速視頻定位與GIS導航系統(tǒng)
公司國內的高速視頻定位技術，指揮小車導航模擬無人駕駛。系統(tǒng)首先由多個高速相機高速采集圖像，然后通過GPS定位算法識別出小車的經緯度信息與車號，通過PC智能行駛算法和WIFI指揮對應小車按照規(guī)劃的路線行駛。
這種技術脫離了傳統(tǒng)的巡黑白線、巡磁力線方法的小車行駛技術，在模擬交通方面取得了突破性的進展，使用這種行駛技術后將能實現(xiàn)非常多的模擬智能交通應用，完成真實的交通模擬行駛，如實現(xiàn)小車按地點精確倒車、小車按邏輯互相避讓、小車從某地點到到某地點智能導航行駛、用沙盤結合實際交通場景實現(xiàn)根據(jù)交通擁堵情況智能調整紅綠燈時間等等各種智能交通算法研究。
系統(tǒng)由攝像機觀測系統(tǒng)、GPS定位系統(tǒng)、GPS邏輯駕駛系統(tǒng)、GIS導航系統(tǒng)和智能小車等部分構成，提供如下功能：
1、沙盤地圖預拍功能以及任意繪制地圖功能；
2、一秒鐘通過60幀高清圖像進行定位，精確確定小車位置信息；
3、小車模擬定位精度可達5mm以內；
4、可同時識別區(qū)分20輛小車；
5、GIS導航系統(tǒng)與交通沙盤、服務器對接，將道路上的所有信息以動態(tài)電子地圖的形式進行展示。通過電子地圖可改變道路的狀態(tài)、智能汽車的狀態(tài)。GIS電子地圖實時顯示車輛位置、速度信息，車輛行駛中地圖也實時的進行變化。
6、GIS導航系統(tǒng)提供車輛導航功能，GIS電子地圖可以像、高德導航地圖一樣，車輛選擇了任意起點與終點后，GIS導航系統(tǒng)將智能規(guī)劃最短路徑，指揮小車按照最短路徑進行導航行駛。
四、系統(tǒng)功能子模塊
| 系統(tǒng)功能子模塊 | 內容 |
|---|---|
| 智能交通沙盤 | 沙盤上部署了攝像頭、傳感器等，并包含了各種模擬區(qū)域與設施。沙盤可拆卸、組裝，制作輕便，具有防火、防變形等功能。 |
| 智能小車 | 系統(tǒng)提供標準的智能小車，智能小車模型遵循真實車輛比例所制作，小車內嵌了多路智能控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)無線通信、障礙物識別、實時路況圖像采集、車輛避讓、自動循跡等功能。 |
| GPS視頻定位系統(tǒng) | 公司國內的高速視頻定位技術，指揮小車導航模擬無人駕駛。 |
| GIS智能導航系統(tǒng) | 小車實現(xiàn)視頻定位后，可完成的基于GIS電子地圖的導航各種典型應用，如GIS顯示車輛、路徑規(guī)劃、導航行駛等。 |
| 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控制子系統(tǒng)，能夠模擬實現(xiàn)交通指示燈、交通照明控制、停車場、ETC系統(tǒng)等典型應用。 |
| 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)模擬真實的城市交通，監(jiān)控所有的交通信息，會給出各種智能分析以便做相關的決策。如車牌識別功能、智能語音系統(tǒng)、車流量監(jiān)控系統(tǒng)、小車自動避讓系統(tǒng)。 |
| Android小車無線遙控軟件 | 提供基于Android的軟件無線控制任意一輛小車，指揮小車前進、后退、拐彎、加速、減速等任何行為。 |
| 交通環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) | 實現(xiàn)對沙盤的各種環(huán)境的監(jiān)測。 |
| 自然災害聯(lián)動預警系統(tǒng) | 通過在沙盤部署的傳感器和網絡，針對沙盤所提供的居民區(qū)、城市道路等各處的災情、意外等的監(jiān)控和處理。 |
| 智能公交自動駕駛系統(tǒng) | 沙盤上設定一條公交路線和幾個模擬公交站點，小車模擬現(xiàn)實公交車規(guī)則，語音播報站點信息，自動停車，自動行駛，如果有乘客忘記下車，進行語音提示。 |
五、主要實驗列表
| 實驗列表 | |
|---|---|
| 實驗項目 | 實驗一、紅綠燈控制實驗 |
