微型立体交通仿真实验平台制造技术

本实用新型专利技术提供一种微型立体交通仿真实验平台，采用以服务器为数据中心连接车辆、路网及各类扩展的传感器，通过实物沙盘及智能微缩车仿真的方式，准确的体现交通系统中各种因素的相互影响；通过模拟实验可以获得大量的数据实现对交通状况的整体优化和局部优化。包括服务器、智能沙盘系统、智能微缩车系统，所述服务器分别连接智能沙盘系统和智能微缩车系统，所述智能沙盘系统用于建立仿真实验所需要的交通环境，所述智能微缩车系统中的智能微缩车用于在智能沙盘系统建立的交通环境中运行，所述服务器用于与智能沙盘系统和智能微缩车系统建立信息反馈回路，对智能微缩车系统中的智能微缩车在智能沙盘系统建立的交通环境中的运行进行规划和控制。

【技术实现步骤摘要】
微型立体交通仿真实验平台
本技术涉及智能交通仿真
，特别是涉及一种微型立体交通仿真实验平台。
技术介绍
交通运输作为支撑国家经济社会发展的基础产业，在优化国家产业布局、促进经济结构调整、降低发展成本、实现低碳发展等方面具有极为重要的战略作用。智能交通系统将进一步提升现有交通基础设施的服务能力，带动交通运输行业进行产业升级，对于经济社会发展模式的转变具有重要作用。因此世界各国均在智能交通领域开展应用研究及工程实践，其中美国的InteliDrive、日本Smartway及欧洲的eSafety最具代表性，而现阶段，国内这种交通系统大多采用国外进口，此类产品大多由国外行业巨头垄断，但发达国家的智能交通系统发展思路不完全符合中国的国情，需要在借鉴发达国家的智能交通系统发展基础上，建立我们自己的发展模式。想要建立符合中国国情的智能交通系统就要经过大量的模拟仿真实验，但是在实际的实践中发现，在真实道路中实验采样的操作难度比较大，同时安全性也相对较低，因此有必要建立智能交通系统仿真实验平台，通过仿真实验我们可以获得组成智能交通系统所需的大量的实验数据。
技术实现思路
本技术提供一种微型立体交通仿真实验平台，基于组成微型智能交通系统的三个关键子系统进行整体规划和技术细节设定，采用以后端服务器为数据中心连接车辆、路网及各类扩展的传感器，通过实物沙盘及智能微缩车仿真的方式，准确的体现交通系统中各种因素的相互影响；通过模拟实验可以获得大量的数据，实现对交通状况的整体优化和局部优化。本技术的技术方案是：1.一种微型立体交通仿真实验平台，其特征在于，包括服务器、智能沙盘系统、智能微缩车系统，所述服务器分别连接智能沙盘系统和智能微缩车系统，所述智能沙盘系统用于建立仿真实验所需要的交通环境，所述智能微缩车系统中的智能微缩车用于在智能沙盘系统建立的交通环境中运行，的智能微缩车在智能沙盘系统建立的交通环境中的运行进行规划和控制。2.所述智能沙盘系统包括车道，车道中央铺设永磁导轨，用于引导智能微缩车沿车道中心线行驶；在沙盘上方设置全局定位摄像头，用于对所有的行驶中的智能微缩车同时进行全局定位，在路口设置道路监控摄像头，用来统计道路上智能微缩车的流量情况；在丁字路口等道路关键点和全局定位摄像头盲区埋有RFID传感器，用来获取智能微缩车的在特殊路段的位置信息；在道路交叉口、丁字路口设置基于单片机控制的智能交通信号灯。3.所述智能微缩车是将真车按一定比例微缩的智能车，车上具有AGV磁导航传感器、深度摄像头、九轴陀螺仪、高精度编码器、红外测距传感器、电子标签传感器等多种传感器；所述AGV磁导航传感器用于采集沙盘车道中心铺设的永磁导轨位置；所述深度摄像头和红外测距传感器用于感知周围障碍物的相对位置和速度，所述九轴陀螺仪和高精度编码器用于采集车辆当前速度和加速度，所述电子标签传感器用于沙盘道路下预埋的RFID传感器的识别。4.还包括模拟驾驶器，所述模拟驾驶器通过无线方式控制可在智能沙盘系统车道上行驶的模拟驾驶车，可以模拟同时具有有人驾驶与无人驾驶的交通状况；所述模拟驾驶器上设置方向盘、档位器和刹车/加速踏板，用于人工控制模拟驾驶车的行驶；模拟驾驶器上还具有显示屏或FPV眼镜，通过无线方式接收模拟驾驶车上的摄像头采集的图像，在驾驶过程中获得模拟驾驶车车体周围的情况。5.所述服务器包括智能沙盘子系统，用于通过预设的信号灯参数对智能沙盘系统的交通信号灯实时控制，并允许随时修改信号灯控制参数；服务器根据当前的信号灯参数设置，计算出每个信号灯应亮灭的状态并发送给智能沙盘系统的信号灯控制芯片，智能沙盘系统的信号灯控制芯片根据收到的指令控制信号灯做出相应的亮灭动作。6.所述服务器包括大屏显示子系统，用于通过视频分线器在服务器终端界面同步显示沙盘实时路况及车辆位置标示、车辆运行的历史数据和车辆路径配置界面，实现将终端中任意一个或多个界面同步显示到其他屏幕中，向参观者直观展示系统的运行控制方式。7.所述服务器包括沙盘车辆定位子系统，包括全局视差定位、RFID关键点和盲区辅助定位；服务器通过获取智能沙盘系统传来的全局定位摄像头图像，根据相邻帧图片的变化即视差对所有在沙盘行驶中的智能微缩车同时进行全局定位；通过在道路关键点和全局摄像头盲区放置的RFID传感器检测的电子标签信息，得到对应的智能微缩车位置信息；还包括惯性导航辅助定位，利用惯性元件加速度计来测量运动微缩车本身的加速度，经过运算得到运动微缩车的速度和位置，从而达到对运动微缩车导航定位的目的。8.所述服务器包括由三层逻辑架构实现的微缩车折子戏演示模式子系统、行车决策子系统以及车载传感器数据采集与行车控制系统：顶层的折子戏演示模式子系统控制各演示模式的开始、结束及切换和车辆角色分配等功能，服务器通过该子系统控制演示的进程；中层的行车决策子系统为各辆微缩车规划行车路线、设定巡航速度，并实时地根据车载传感器和沙盘传感器的数据对车辆行驶策略进行调整；底层的车载传感器数据采集与行车控制系统则负责接收执行行车决策子系统发出的动作指令，对微缩车行车进行精准控制，同时将车载传感器的原始数据实时地反馈到行车决策子系统，即形成稳定的负反馈调节系统，使车辆在任何的演示模式下都能稳定地在道路上行驶。9.所述服务器包括模拟驾驶子系统，包括驾驶员视角实时传输和模拟驾驶器实时控制行车姿态；驾驶员视角实时传输是指服务器终端可同步显示模拟驾驶车第一视角的图像，模拟驾驶器通过显示屏或FPV眼镜接收模拟驾驶车上的摄像头发出的无线图像信号，使驾驶员能实时看到模拟驾驶车驾驶员视角的图像；模拟驾驶器实时控制行车姿态采用航模控制系统，通过对方向盘、档位、踏板的操作和FPV眼镜倾斜姿态，控制模拟驾驶车转向角度、前进后退、加减速和车载摄像头朝向，实现逼近真车的驾驶体验。10.所述服务器包括数据库子系统，用于存放车辆全局定位数据、车辆行车姿态数据、路网关键点监控数据、车辆环境3D模型重构数据、车辆传感器原始数据、智能沙盘传感器原始数据；数据库采用MySQL开源关系数据库管理系统，将上述六种数据存储到不同的表中，每个表都设有标号，通过标号就可以找到所属的表，在所属表中查找相应数据信息。本技术的技术效果：本技术提供的微型立体交通仿真实验平台，通过模拟实验可以获得大量的数据，实现对交通状况的整体优化和局部优化，从而理论上减轻交通拥堵的情况，进而减轻交通对环境的不良影响。另一方面，本技术采用的是微型电动车，以一定的比例与真车微缩而成，所以本设计的研究成果可以直接应用在车辆主动安全控制、交通控制和诱导系统之中，为改善城市的交通状况和行人安全提供保障，为智能交通系统的进一步发展做出有益的贡献。同时本平台提供了模拟驾驶的功能，可以模仿真实驾驶的操作，体验在理想的实验环境的智能交通系统，还可以模拟有人驾驶与无人驾驶之间的交通关系，为实际生活中的智能交通系统的完善增添难得的实验环境。本技术遵循尽可能贴近现实、尽可能灵活、尽可能稳定的原则以搭建一个能方便的有效的进行交通科学实验的仿真平台；使交通科学的仿真实验不再停留在电脑的仿真软件里，不再停留在简化的数学物理模型中，此平台可将理论上的优化算法即时的进行实物仿真验证，得出一个最贴近真实交通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型立体交通仿真实验平台，其特征在于，包括服务器、智能沙盘系统、智能微缩车系统，所述服务器分别连接智能沙盘系统和智能微缩车系统，所述智能沙盘系统用于建立仿真实验所需要的交通环境，所述智能微缩车系统中的智能微缩车用于在智能沙盘系统建立的交通环境中运行，所述服务器用于与智能沙盘系统和智能微缩车系统建立信息反馈回路，对智能微缩车系统中的智能微缩车在智能沙盘系统建立的交通环境中的运行进行规划和控制。

【技术特征摘要】
1.一种微型立体交通仿真实验平台，其特征在于，包括服务器、智能沙盘系统、智能微缩车系统，所述服务器分别连接智能沙盘系统和智能微缩车系统，所述智能沙盘系统用于建立仿真实验所需要的交通环境，所述智能微缩车系统中的智能微缩车用于在智能沙盘系统建立的交通环境中运行，所述服务器用于与智能沙盘系统和智能微缩车系统建立信息反馈回路，对智能微缩车系统中的智能微缩车在智能沙盘系统建立的交通环境中的运行进行规划和控制。2.根据权利要求1所述的微型立体交通仿真实验平台，其特征在于，所述智能沙盘系统包括车道，车道中央铺设永磁导轨，用于引导小车沿车道中心线行驶；在沙盘上方设置全局定位摄像头，用于对所有的行驶中的微缩车同时进行全局定位，在路口设置道路监控摄像头，用来统计道路车辆的流量情况；在丁字路口等道路关键点和全局定位摄像头盲区埋有RFID传感器，用来获取车辆的在特殊路段的位置信息；在道路交叉口、丁字路口设置基于单片机控制的智能交通信号灯。3.根据权利要求1所述的微型立体交通仿真实验平台，其特征在于，所述智能微缩车是将真车按一定比例微缩的真车微缩车，车上具有AGV磁导航传感器、深度摄像头、九轴陀螺仪、高精度编码器、红外测距传感器、电子标签传感器等多种传感器；所述AGV磁导航传感器用于采集沙盘车道中心铺设的永磁导轨位置；所述深度摄像头和红外测距传感器用于感知周围障碍物的相对位置和速度，所述九轴陀螺仪和高精度编码器用于采集车辆当前速度和加速度，所述电子标签传感器用于沙盘道路下预埋的RFID传感器的识别。4.根据权利要求1所述的微型立体交通仿真实验平台，其特征在于，还包括模拟驾驶器，所述模拟驾驶器通过无线方式控制可在智能沙盘系统车道上行驶的模拟驾驶车，可以模拟同时具有有人驾驶与无人驾驶的交通状况；所述模拟驾驶器上设置方向盘、档位器和刹车/加速踏板，用于人工控制模拟驾驶车的行驶；模拟驾驶器上还具有显示屏或FPV眼镜，通过无线方式接收模拟驾驶车上的摄像头采集的图像，在驾驶过程中获得模拟驾驶车车体周围的情况。5.根据权利要求1所述的微型立体交通仿真实验平台，其特征在于，所述服务器包括智能沙盘子系统，用于通过预设的信号灯参数对智能沙盘系统的交通信号灯实时控制，并允许随时修改信号灯控制参数；服务器根据当前的信号灯参数设置，计算出每个信号灯应亮灭的状态并发送给智能沙盘系统的信号灯控制芯片，智能沙盘系统的信号灯控制芯片根据收到的指令控制信号灯做出相应的亮灭动作。6.根据权利要求1所述的微型立体交通仿真实验平台，其特征在于，所述服务器包括大屏显示子系统，用于通过视频分线器在服务器终端界面同步显示沙盘实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宝海，李裔，陈延伟，赵传松，
申请(专利权)人：北京智能佳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11