智能交通体验实训系统,智能交通沙盘实训模型
2022-05-22 10:46一、系统简介
智能交通应用实训系统将物联网技术融入到现代交通的基础设施停车场公路灾害预警智能车等系统中保证交通畅通,提高运输效率,也使得学习者掌握每个子系统的原理和业务逻辑,缩短学与用的距离。
智能交通应用实训系统以城市道路交通为原型，融合了无线传感器网络、RFID射频识别、图像识别、无线通信、云服务、M2M中间件等物联网先进技术，依托部署在交通沙盘中的智能车、红绿灯、公交站、RFID设备、模拟摄像机、网络摄像机、Android网关、图像服务器等设备，实现智能车、红绿灯控制、公交站自动播报、路灯控制、智能停车场,违章抓拍、车牌识别、人流量检测、公路灾害智能预警等功能，为物联网专业教学提供了一个完备的应用实训系统。
系统构成拓扑图
智能交通应用实训系统采用B/S架构，由网关、后台数据管理终端、WEB管理平台、Android移动端组成。网关软件主要用来添加高频卡号信息、添加zigbee设备、超高频天线串口号设置、闯红灯模式设置、光线阈值设置、灾害模拟设置、车库信息添加、人流量设置、服务器连接设置、关联设置、以及各类数据查看等功能。WEB客户端主要为管理员和司机提供人机交互界面，可实时查看公交站信息、车辆到站信息、车位状态信息以及车辆调度情况。Android移动主要实现车辆到站信息查询和车位预约。
三、系统功能
1、车辆控制
采用磁条寻迹模式，四驱，内含磁导航传感器、RFID读卡器，测距传感器、四轮电机控制器等，可实现寻迹行驶、遇障停车、读卡停车、读卡定位、低电量提醒、无线控制等功能。车辆安装抗金属电子标签，实现车辆唯一身份标识。板载无线通信模块，可入网，无线获取车辆状态。
2、红绿灯控制
系统提供至少1个十字路口四个方向交通等，对经过路口车辆实现红灯停、绿灯行，特殊情况下动态调整红、绿灯的延时时间等功能，保证道路交通的畅通。
3、公交站自动停车与语音报站
公交站具备日公交到站显示与播报的功能，实时显示公交车距离本站的站数，到达站点后，自动播报。
4、路灯节能控制
根据光线传感器采集的光亮度值，自动控制路灯的打开和关闭，达到动态调整，节约能源的目的。
5、停车场车位诱导
在显示屏上实时显示停车场剩余库位数。
6、出入库收费管理
具有车辆识别功能：停车场出入口安装有工业级超高频读写器，用来识别车辆的电子车牌，计算车辆的停车时间、停车费、实现自动扣费，无人值守；
具有出入口闸机控制功能：利用无线通信节点和电机控制器实现闸机的抬杆和落杆。
7、智能停车
支持（1）平面停车场、（2）立体停车场两种形式，如无特殊要求，出厂为平面停车场。
（1）平面停车场：具有停车位自动检测功能，至少包含3个停车位，每个停车位安装有车辆探测显示器，显示车位编号和状态。车位空闲时，显示绿灯，说明车辆可预约停靠。当车位被预约时，显示黄色，说明当前车位被预定。车辆行驶到车位时，超声波探测到有车辆停靠，就会显示红灯，同时将状态发送给中央控制器。
（2）立体停车场：默认是3*3个库位，分为左、中、右共3列，每列3个库位，具有机械化控制设备和控制器，控制库位升降到平面实现立体停车。
8、违章抓拍
监控中心运行智能交通管理软件，主要实现城市公交与私家车在城市交通的闯红灯违章车辆抓拍记录等功能。当城市交通内有车辆违反交通规则时，拍摄照片，记录违章证据，并即时上报给交通管理软件。
9、灾害预警系统
系统提供道路交通周边环境如高速公路森林着火、山体滑坡等的动态监测。当灾害发生时，传感器探测到后，将信息发送给网关，网关通过无线通信立即播放灾害信息，沿路交通指示牌上显示灾害信息，同时将灾害信息无线发送给车辆，车辆收到后，选择其他安全路段行驶。信息公告牌：实时接收并显示中央控制器发来的路况、灾害等信息。
10、车辆预约
系统提供Android移动客户端APP，可实现车位状态查询、车位预约以及公交车信息查询功能。
Android客户端查询预约
11、人流量检测
智慧公交需要实时检测人流量的多少，调整公交车辆的出车频率。系统通过图像识别算法，对公交站台的人流量进行检测、分析，并上报到控制器。
12、公交车调度
公交车调度总控电脑可以随时监控各路公交车的乘客人流量，如果乘客人流量很大，进行报警联动，调度公交车出车频率。及时解决该路段公交车乘客拥挤问题。反之当乘客人数较少，减少出车频率从而降低运营成本。
四、课程资源
（一）课程目标
1.掌握智慧交通项目开发流程。
2.学习智慧交通物联网传感器节点的使用。
3.深入理解物联网通信协议和云平台通信协议。
（二）课程简介：本课程属于应用实训开发课程，以智慧交通为主题场景，综合运用传感器知识、物联网通信知识、物联网云应用知识开发智慧交通应用案例。
（三）课程目录：
智能交通应用实训系统将物联网技术融入到现代交通的基础设施停车场公路灾害预警智能车等系统中保证交通畅通,提高运输效率,也使得学习者掌握每个子系统的原理和业务逻辑,缩短学与用的距离。
智能交通应用实训系统以城市道路交通为原型，融合了无线传感器网络、RFID射频识别、图像识别、无线通信、云服务、M2M中间件等物联网先进技术，依托部署在交通沙盘中的智能车、红绿灯、公交站、RFID设备、模拟摄像机、网络摄像机、Android网关、图像服务器等设备，实现智能车、红绿灯控制、公交站自动播报、路灯控制、智能停车场,违章抓拍、车牌识别、人流量检测、公路灾害智能预警等功能，为物联网专业教学提供了一个完备的应用实训系统。
外观参考图一
二、系统构成
系统架构如图所示：
系统架构如图所示：
系统构成拓扑图
三、系统功能
1、车辆控制
采用磁条寻迹模式，四驱，内含磁导航传感器、RFID读卡器，测距传感器、四轮电机控制器等，可实现寻迹行驶、遇障停车、读卡停车、读卡定位、低电量提醒、无线控制等功能。车辆安装抗金属电子标签，实现车辆唯一身份标识。板载无线通信模块，可入网，无线获取车辆状态。
2、红绿灯控制
系统提供至少1个十字路口四个方向交通等，对经过路口车辆实现红灯停、绿灯行，特殊情况下动态调整红、绿灯的延时时间等功能，保证道路交通的畅通。
3、公交站自动停车与语音报站
公交站具备日公交到站显示与播报的功能，实时显示公交车距离本站的站数，到达站点后，自动播报。
4、路灯节能控制
根据光线传感器采集的光亮度值，自动控制路灯的打开和关闭，达到动态调整，节约能源的目的。
5、停车场车位诱导
在显示屏上实时显示停车场剩余库位数。
6、出入库收费管理
具有车辆识别功能：停车场出入口安装有工业级超高频读写器，用来识别车辆的电子车牌，计算车辆的停车时间、停车费、实现自动扣费，无人值守；
具有出入口闸机控制功能：利用无线通信节点和电机控制器实现闸机的抬杆和落杆。
7、智能停车
支持（1）平面停车场、（2）立体停车场两种形式，如无特殊要求，出厂为平面停车场。
（1）平面停车场：具有停车位自动检测功能，至少包含3个停车位，每个停车位安装有车辆探测显示器，显示车位编号和状态。车位空闲时，显示绿灯，说明车辆可预约停靠。当车位被预约时，显示黄色，说明当前车位被预定。车辆行驶到车位时，超声波探测到有车辆停靠，就会显示红灯，同时将状态发送给中央控制器。
（2）立体停车场：默认是3*3个库位，分为左、中、右共3列，每列3个库位，具有机械化控制设备和控制器，控制库位升降到平面实现立体停车。
8、违章抓拍
监控中心运行智能交通管理软件，主要实现城市公交与私家车在城市交通的闯红灯违章车辆抓拍记录等功能。当城市交通内有车辆违反交通规则时，拍摄照片，记录违章证据，并即时上报给交通管理软件。
9、灾害预警系统
系统提供道路交通周边环境如高速公路森林着火、山体滑坡等的动态监测。当灾害发生时，传感器探测到后，将信息发送给网关，网关通过无线通信立即播放灾害信息，沿路交通指示牌上显示灾害信息，同时将灾害信息无线发送给车辆，车辆收到后，选择其他安全路段行驶。信息公告牌：实时接收并显示中央控制器发来的路况、灾害等信息。
10、车辆预约
系统提供Android移动客户端APP，可实现车位状态查询、车位预约以及公交车信息查询功能。
Android客户端查询预约
11、人流量检测
智慧公交需要实时检测人流量的多少，调整公交车辆的出车频率。系统通过图像识别算法，对公交站台的人流量进行检测、分析，并上报到控制器。
12、公交车调度
公交车调度总控电脑可以随时监控各路公交车的乘客人流量，如果乘客人流量很大，进行报警联动，调度公交车出车频率。及时解决该路段公交车乘客拥挤问题。反之当乘客人数较少，减少出车频率从而降低运营成本。
四、课程资源
（一）课程目标
1.掌握智慧交通项目开发流程。
2.学习智慧交通物联网传感器节点的使用。
3.深入理解物联网通信协议和云平台通信协议。
（二）课程简介：本课程属于应用实训开发课程，以智慧交通为主题场景，综合运用传感器知识、物联网通信知识、物联网云应用知识开发智慧交通应用案例。
（三）课程目录：
| 章节 | 课程 |
| 设备简介 | 平台认知 |
| 行业简介 | 智能交通行业简介 |
| 智能交通行业现状分析 | |
| 智能交通应用案例 | |
| 传感器场景应用案例 | 智能小车行驶控制实验 |
| 红绿灯控制实验 | |
| 点阵与公交站台显示播报实验 | |
| 路灯控制实验 | |
| 道闸控制实验 | |
| 超高频车辆识别读卡实验 | |
| 模拟摄像头照片拍摄实验 | |
| ....... |