智能交通物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和實(shí)訓(xùn)套件-微分電子

1.1 智能交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
智能交通物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，以智能車為主體，代替真實(shí)的車輛在智能交通沙盤上進(jìn)行智能交通各種功能特征的模擬與仿真；系統(tǒng)匯聚了智能車、RFID定位、圖像識(shí)別與傳輸、無線傳感網(wǎng)等技術(shù)。綜合實(shí)現(xiàn)了智能公交、ETC、智能停車場(chǎng)、智能紅綠燈、智能路燈、車輛定位、車牌識(shí)別等智能交通中的各種先進(jìn)案例及功能。

沙盤包含交通道路、橋梁、城市建筑物、紅綠燈、停車場(chǎng)、ETC收費(fèi)站、郊區(qū)山丘等等。
沙盤上可同時(shí)跑5~7輛智能小車，每輛車均可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制，自動(dòng)循跡或手動(dòng)模式，自動(dòng)檢測(cè)應(yīng)該行駛的道路，自動(dòng)讀取紅綠燈信息，按照交通規(guī)則行駛，系統(tǒng)匯聚了智能車、RFID定位、圖像識(shí)別與傳輸、無線傳感網(wǎng)等技術(shù)。綜合實(shí)現(xiàn)了智能公交、ETC、智能停車場(chǎng)、智能紅綠燈、智能路燈、車輛定位等智能交通的各種先進(jìn)及典型的功能。
2 鍛煉學(xué)生使用感知、控制和智能化技術(shù)，開發(fā)智能交通應(yīng)用，提出緩解交通擁堵，使得出行更加方便方案；
2 鍛煉學(xué)生對(duì)沙盤感知到信號(hào)、進(jìn)行采集、傳輸并搭建應(yīng)用場(chǎng)景；
2 鍛煉學(xué)生利用如下開發(fā)平臺(tái)和工具開發(fā)智能交通和物流調(diào)度系統(tǒng)：
n ArcGis地圖開發(fā)技術(shù)
n 嵌入式WinCE系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)
n GPS開發(fā)技術(shù)
n GPRS開發(fā)技術(shù)
n Android開發(fā)技術(shù)
2 鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)一套完整物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的能力。
1.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成
智能交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由實(shí)訓(xùn)沙盤、智能車、軟件控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成。
 1.1.2 實(shí)訓(xùn)沙盤
操作臺(tái)模型

實(shí)訓(xùn)模型是學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作的主體，微分電子除了提供標(biāo)準(zhǔn)版的軟件實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)外，模型主體可以根據(jù)學(xué)校的需求進(jìn)行定制，包括外形尺寸、材質(zhì)、街道設(shè)計(jì)，功能定義等，力求為學(xué)校提供最好的解決方案，實(shí)現(xiàn)與學(xué)校的教學(xué)和項(xiàng)目課題的無縫對(duì)接。
硬件組成
沙盤上集成了自動(dòng)停車場(chǎng)、ETC智能收費(fèi)電動(dòng)閘門、RFID讀寫設(shè)備、信息發(fā)布屏、停車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)；紅綠燈倒計(jì)時(shí)數(shù)字顯示；智能路燈的燈光控制、光強(qiáng)傳感設(shè)備；智能公交站顯示牌；車流量監(jiān)測(cè)紅外反射模塊；智能網(wǎng)關(guān)；圖像識(shí)別道路監(jiān)控?cái)z像頭等。
1.1.2.1 智能小車
ARM智能小車1

主控芯片：ARM Cortex M3的STM32f系列；
多協(xié)議通訊接口：Zigbee控制、藍(lán)牙控制、WIFI攝像頭等
主要功能：紅外反射傳感器實(shí)現(xiàn)黑白線循跡；電磁場(chǎng)檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)電磁循跡；車載wifi攝像頭實(shí)現(xiàn)道路監(jiān)控及圖像傳輸；超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)距、避障；紅外測(cè)速傳感器實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)測(cè)速；四輪驅(qū)動(dòng)；
ARM智能小車2 

主控芯片：ARM Cortex M3系列， STM32F103RBT6；
多協(xié)議通訊接口：Zigbee控制、紅外控制、藍(lán)牙控制、WIFI攝像頭等
主要功能：紅外反射傳感器實(shí)現(xiàn)黑白線循跡；電磁場(chǎng)檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)電磁循跡；車載wifi攝像頭實(shí)現(xiàn)道路監(jiān)控及圖像傳輸；超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)距、避障；紅外測(cè)速傳感器實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)測(cè)速；四輪驅(qū)動(dòng)；智能電源管理模塊、電壓顯示；
單片機(jī)智能小車：
主芯片：STC89C52RC，四輪驅(qū)動(dòng)、循跡、循磁、舵機(jī)車載攝像頭、道路監(jiān)控、圖像識(shí)別、電壓管理、電壓顯示、wifi、藍(lán)牙、Zigbee通訊。 
飛思卡爾智能小車：
主芯片：ARMSTM32F103RBT6，后輪驅(qū)動(dòng)，前輪舵機(jī)轉(zhuǎn)向多協(xié)議通訊接口：Zigbee控制、紅外控制、藍(lán)牙控制、WIFI攝像頭、黑白線循跡、電磁循跡、車載wifi攝像頭道路監(jiān)控及圖像傳輸、超聲波測(cè)距、避障；紅外測(cè)速、智能電源管理。
 
1.1.2.2 小車自動(dòng)巡航
智能小車可手動(dòng)控制可循跡模式，其中循跡模式有兩種，一種紅外線黑白線循跡，另一種自動(dòng)循磁，還可以利用RFID標(biāo)簽技術(shù)，識(shí)別特定小車，輔助巡航。 
 
黑白線循跡                         電磁循跡
1.1.2.3 高速ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)
在高速路口設(shè)置ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)，車輛上高速時(shí)模擬高速ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)。智能車經(jīng)過ETC路口，系統(tǒng)自動(dòng)感應(yīng)車載電子標(biāo)簽，完成車輛信息的識(shí)別，對(duì)車輛自動(dòng)扣費(fèi)，抬竿放行，路口豎立的電子顯示屏，會(huì)顯示扣費(fèi)情況及小車信息，并且語音播報(bào)。   
1.1.2.4 智能公交
公交車是城市交通里最重要的一環(huán)，如何保障公交系統(tǒng)的快捷、便利的運(yùn)行也是智能交通系統(tǒng)里最重要命題。
公交優(yōu)先，優(yōu)先保障公交車通行，公交車影響紅綠燈優(yōu)先變綠、私家車遇公交車啟動(dòng)自動(dòng)避讓系統(tǒng)
公交車自動(dòng)停站、語音播站；站牌實(shí)時(shí)顯示全線路公交到站信息；手機(jī)端可查詢公交到站信息，智能搜索推薦路線。 
1.1.2.5 實(shí)時(shí)道路監(jiān)控系統(tǒng)：
2 智能小車配備車載攝像頭，進(jìn)行前方道路監(jiān)控，并在相應(yīng)的后臺(tái)實(shí)時(shí)顯示；
2 在ETC、紅綠燈路口、關(guān)鍵路段安置攝像頭，進(jìn)行車流量統(tǒng)計(jì)，根據(jù)紅綠燈狀態(tài)自動(dòng)判別是否擁堵，擁堵后將信息上報(bào)交通平臺(tái)，并路牌顯示
2 車牌自動(dòng)識(shí)別，重要出入口ETC或停車場(chǎng)道閘，安裝車輛檢測(cè)模塊，監(jiān)測(cè)到車輛后自動(dòng)啟動(dòng)車輛拍照功能，自動(dòng)讀取車牌號(hào)； 
1.1.2.6 交通信號(hào)燈管理系統(tǒng)
? 信號(hào)燈上有時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)最基本的紅燈停、綠燈行。
? 根據(jù)實(shí)時(shí)路況，對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行智能干預(yù)和調(diào)節(jié)，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈時(shí)長(zhǎng)，或者根據(jù)車流量自動(dòng)調(diào)節(jié)，還可以實(shí)現(xiàn)有公交車一側(cè)優(yōu)先開放綠燈放行。
? 紅綠燈路口有紅外探測(cè)傳感器，紅燈狀態(tài)下有車輛超過停車線，將調(diào)用攝像機(jī)進(jìn)行違章抓拍。 
1.1.2.7 環(huán)境監(jiān)測(cè)及災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)
災(zāi)害仿真模擬器模擬真實(shí)的自然災(zāi)害，比如森林火災(zāi)、大霧、斷橋等。另外，結(jié)合雨滴、溫濕度、PM2.5等傳感器監(jiān)測(cè)交通環(huán)境，并將這些數(shù)據(jù)在顯示屏上發(fā)布出去。災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)，無線傳感網(wǎng)會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)對(duì)行駛在相關(guān)路段上的車輛進(jìn)行險(xiǎn)情播報(bào)，并啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，沿路發(fā)布信息情報(bào)板上的應(yīng)急指揮信息。當(dāng)車輛收到險(xiǎn)情和應(yīng)急指揮之后，會(huì)響應(yīng)應(yīng)急方案拐彎繞道、停車或掉頭返回。     
1.1.2.8 智能停車管理系統(tǒng)
智能停車場(chǎng)兩個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：
無人值守，通過ETC技術(shù)、車牌識(shí)別技術(shù)、智能管控技術(shù)實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的自動(dòng)計(jì)時(shí)扣費(fèi)實(shí)現(xiàn)無人化管理。
信息聯(lián)網(wǎng)，停車場(chǎng)的車位信息實(shí)時(shí)發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，通過APP可查看停車場(chǎng)的車位信息及公告。
1、每個(gè)車位安裝有車輛檢測(cè)傳感器，系統(tǒng)檢測(cè)車位上是否有車輛?？?。
2、停車場(chǎng)全面支持ETC系統(tǒng)，自動(dòng)進(jìn)行停車計(jì)時(shí)、費(fèi)用統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)扣費(fèi)，實(shí)現(xiàn)無人值守。
3、車位空余信息通過控制網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并顯示，在停車場(chǎng)的信息屏。 
1.1.2.9 智能路燈
? 節(jié)能控制模式：在沒有車輛經(jīng)過的地方，路燈熄滅，當(dāng)有車輛進(jìn)入本區(qū)域后，該區(qū)域路燈點(diǎn)亮。
? 整體控制模式：公園、社區(qū)里的路燈會(huì)根據(jù)光照強(qiáng)度智能打開關(guān)閉照明燈光。 
1.1.2.10 智能物流調(diào)度實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
物流車輛監(jiān)控：選擇被監(jiān)控車輛，在地圖區(qū)域顯示車輛的當(dāng)前位置，實(shí)時(shí)監(jiān)控所選車輛動(dòng)態(tài)變化。如果車輛超過電子圍欄設(shè)置的范圍或者車輛超過預(yù)設(shè)的限制時(shí)速，定位車輛，同時(shí)顯示越界報(bào)警信息，并發(fā)送至服務(wù)器后臺(tái)軟件，由后臺(tái)軟件下發(fā)至終端設(shè)備。報(bào)警信息存入數(shù)據(jù)庫。
物流運(yùn)輸軌跡回放：選擇要查詢的車輛，設(shè)置要查詢的起止時(shí)間，在地圖上顯示車輛的軌跡，并顯示車輛的時(shí)速、行駛里程等信息。軌跡播放期間可以暫停、停止、重新播放
車輛調(diào)度：向在線車輛發(fā)送調(diào)度信息，在車載終端上語音提示調(diào)度信息。司機(jī)可以選擇接受調(diào)度或者拒絕調(diào)度。
1.1.3 智能交通開發(fā)套件
提供配套的智能交通開發(fā)套件，提供全套的SDK開發(fā)包、例程光盤、實(shí)驗(yàn)手冊(cè)、開放的云平臺(tái)API接口。 
基于該套件： 
2 學(xué)習(xí)傳感器開發(fā)技術(shù)、自組織傳感網(wǎng)通訊技術(shù)、基于linux、Android系統(tǒng)嵌入式開發(fā)技術(shù)、無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線通訊技術(shù)、圖像處理及識(shí)別技術(shù)、上位機(jī)BS/CS架構(gòu)開發(fā)及Android應(yīng)用開發(fā)；
2 培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)在智能交通應(yīng)用，提出緩解交通擁堵，使出行更加方便的解決方案；
2 鍛煉學(xué)生利用如下開發(fā)套件，做ETC收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、車載攝像頭實(shí)訓(xùn)、智能車實(shí)驗(yàn)、智能停車場(chǎng)和物流調(diào)度系統(tǒng)：