智能交通综合实训系统

智慧交通系统(IntelligentTrafficSystem，简称ITS)以城市道路交通、商圈社区为原型，综合运用无线网络、AI人工智能、RFID识别、传感器与控制器、AGV磁导航、嵌入式系统、移动互联网、云计算等技术，依托部署在实景沙盘中的传感与控制、无线网络、智能实训车、视频监视、智能网关等设备实现模拟城市的智能控制与管理，帮助学生熟悉智慧城市系统相关项目的开发，完成从具体基础知识点到综合应用的提高。此外，ITS可以有效地提升出行便捷程度、呈现丰富环境信息、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率。AI智慧交通模型为各个系统提供相应的场景，场景中布置对应功能的传感器与执行器。传感器将采集到的信息通过ZigBee传输到PC端，终端控制系统控制相应执行器作出反应。使得智慧社区、智能车辆管理、车辆追踪、ETC控制、城市环境监测、智能停车场、城市灯光控制、危险路段预警、交通灯指示、车流量检测、物联网应用、物联网实训智能车、VR虚拟显示应用、移动终端控制、智能网关、物联网云服务器等系统融合在一起，形成一套完整的城型。

本系统结合当下火热的虚拟现实技术，结合设备特别开发。用户沉浸式体验智能车在沙盘上的运动，增加了用户开发学习的兴趣。通过APP模拟一个AI智慧城市场景，以3D方式呈现在用户眼前。用户置身于一辆游览车内，随着游览车的运行可以看到整个智慧城市的3D场景，包括建筑、公交车站、ETC、红绿灯、智能停车场等，模拟真实的交通状态。

1.涵盖智能公交控制、交通指示灯、ETC控制系统、智能停车场、危险路段监视、环境监测、物联网应用、智能路灯、车流量监测、车牌识别、车辆定位多种场景，便于学生逐步了解物联网技术在智能交通领域的开发与应用，并在此基础上进行二次开发。

2.组网采用ZigBee技术实现互联，其中ZigBee部分采用CC2530处理器，且提供独立的CC2530模块节点， CC2530节点安装采用卡子接插件方式，可以在不用任何工具的情况下对节点进行拆卸，不需要使用胶水或螺丝固定，方便学生进行拆卸和二次重构。

3.VR虚拟现实增加了沙盘的体验度，通过智能车的视角，体验智能车在沙盘模型上的运动路线，使得该沙盘更加的贴近实际。

VR智慧城市系统界面

1.智能车辆管理系统

智能车与网关系统使用ZigBee无线网络实现车联网，采用AGV磁导航传感器实现自主导航，通过RFID判断位置，可进行多路径自主选择，配合系统的起停、左右转弯等命令实现十字路口红绿灯通过、智能停车场、路径随意规划等功能。

涉及设备：物联网实训智能车、公交显示屏等

2.车辆追踪系统

结合图像处理的技术来让计算机自动地识别、追踪沙盘中的车辆，并将位置信息发送到控制系统。系统的主要功能包括特定的标记定位功能、运动物体的追踪等。

涉及设备：免驱摄像头、USB信号放大延长线等

3.ETC控制系统

ETC出入口对车辆进行自动收费。车辆行驶进UHF读卡器范围内后，读卡器自动读取车辆信息，并由控制系统进行扣费。ETC系统中相关的车辆信息、费用信息等可实时查看。

涉及设备：串口显示屏、915M超高频读写模块、道闸控制模块、红外漫反射传感器等

4.AI智能停车场系统

利用人工智能视觉识别技术，可识别车辆的车牌号，同时根据当前停车位的停车状况，智能显示、分配车位，自动泊车。系统会记录停车时长，计算相应消费金额，车辆出停车场时自动扣费放行。

涉及设备：串口显示屏、无线网络摄像头、车牌识别模组、道闸控制模块、红外漫反射传感器等

5.智慧社区系统

可燃气传感器、烟雾传感器将采集到的数据通过ZigBee上传到控制系统，当数值超出安全范围会引发声光报警器报警；人体红外传感器将有人和无人的情况实时反应在物联网应用系统上；火焰传感器如果检测到火焰，会自动发送报警数据至智能网关系统，由网关系统控制消防车前往报警地点。

涉及设备：烟雾传感器、燃气传感器、火焰报警器、人体红外传感器等

6.城市环境监测系统

通过传感器实时采集环境数据，在遇到特殊的环境状况时，能及时报警。传感器通过485与节点控制板通讯，采用Modbus总线协议。通过ZigBee上传到智能网关，智能网关将数据汇总并发送至服务器。

涉及设备：光照传感器、空气温湿度传感器、PM2.5传感器、风速传感器、风向传感器等

7.城市灯光控制系统

智能路灯控制系统提供智能控制模式与时段控制模式两种。

智能控制模式：系统根据实时光照传感器采集的数据进行路灯的整体控制。

时段控制模式：通过预设时间参数进行路灯的整体控制。

涉及设备：路灯模组、光照传感器等

8.危险路段预警系统

在高速路段设置有危险路段监控，当发生异常时会触发局部声光报警，同时将该路段的报警信息上传至智能网关，智能网关对该路段实施紧急关闭处理。

涉及设备：声光报警器、单光束红外对射探测器、雨雪传感器、无线网络摄像头等

9.交通灯及车流量监测系统

在交通灯设置上提供固定时长和动态调整两种模式。在动态调整模式下，系统可根据车流量大小来动态调整红绿灯的时间间隔。系统还可以配合控制系统实现特定车辆优先通过等功能。

在十字路口埋设红外漫反射传感器对过往车辆计数，实现实时监测主干道路车流量，及时通过交通情报板进行交通信息通报和预警。

涉及设备：交通指示灯、红外漫反射传感器等

项目一：智能出行场景

项目背景：每天上班通勤时，遇到堵车的情况很常见，利用地图类APP可以改变这一状况。高德或地图等APP可以识别道路拥堵情况，提供适宜的交通方式。APP获取道路路况的数据方式主要有以下几种：一是预埋感应线圈，二是通过出租车和用户定位，三是来源于热心市民的路况上报。出行前，用户通过APP定位当前位置，获取到目的地的路径、出行时间、交通拥堵情况，选择出适宜的交通方式。出行中，实时获得道路拥堵情况以及道路突发状况，根据当前路况改变路径或交通方式，以便顺利到达目的地。

场景模拟：通过在十字路口埋设红外漫反射传感器对过往车辆计数，实现实时监测主干道路车流量，及时通过交通情报板进行交通信息通报和预警。结合图像处理的技术来让计算机自动地识别、追踪沙盘中的车辆，并将位置信息发送到控制系统。智能车与网关系统使用ZigBee无线网络实现车联网，采用AGV磁导航传感器实现自主导航，通过RFID判断位置，可进行多路径自主选择，配合系统的起停、左右转弯等命令实现十字路口红绿灯通过、智能停车场、路径随意规划等功能。在高速路段设置有危险路段监控，当发生异常时会触发局部声光报警，同时将该路段的报警信息上传至智能网关，智能网关对该路段实施紧急关闭处理，避免交通意外的产生以及造成交通堵塞。

项目二：智能停车场

项目背景：最近停车难问题，在深圳有解了。通过互联网+停车场卡口的数据接入解决方案，成功搭建了海量的停车基础数据库。这一举措，可以有效掌握停车信息，将停车数据共享给、高德地图，提供停车诱导服务，以前，想找车位，全靠司机在停车场来回转，转了半天才发现车位全都满了。而现在，车内导航联动停车场APP，可以迅速了解当前停车场是否有空位。既节约时间，又避免了浪费钱。同时停车场采用ETC不停车收费系统，自动扣费，大大节约了停车过程中所耗费的时间。

场景模拟：利用人工智能视觉识别技术，可识别车辆的车牌号，同时根据当前停车位的停车状况，智能显示、分配车位，自动泊车。系统会记录停车时长，计算相应消费金额，车辆出停车场时自动扣费放行。ETC出入口对车辆进行自动收费。车辆行驶进UHF读卡器范围内后，读卡器自动读取车辆信息，并由控制系统进行扣费。ETC系统中相关的车辆信息、费用信息等可实时查看。

智能停车场

智能停车场系统