智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台，基于模块化路面搭建的立体式路网，构建形成实验平台。其中，智能交通管控系统根据多个交叉路口交通信号协同进行交通管控，根据智能车辆的车载终端获取到的自身车辆信息、周围车辆行驶信息和道路信息，实现智能车辆的精准定位及自动驾驶控制；交通监测系统监测立体式路网上的路网运行状态、交叉口交通流量和交通气象信息；中控系统采集各系统的数据，并分别对智能车辆系统、智能交通管控系统和交通监测系统实现状态控制。通过本发明专利技术的技术方案，可提供面向智能交通领域教学、科研与展示的实验条件和设备，再现多种智能交通系统新型应用技术，且便于拼装移动及维修管理和升级改造。

【技术实现步骤摘要】
智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台
本专利技术涉及智能交通
，尤其涉及一种智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台。
技术介绍
随着我国交通行业的不断发展，智能交通系统在提升道路安全性、提高公路交通设施使用效率、解决城市交通拥堵问题等应用中扮演着越发重要的角色。同时，随着通信、信息技术的不断突破，智能交通技术也在进行着飞速革新，诸如智慧城市、智能管控、车路协同、自动驾驶等已成为智能交通系统新时代核心技术发展的关键方向。但目前交通领域缺少一种能够将智能交通前沿技术进行融合展示，应用于教学、科研、核心技术展示的体验式产品设备，进而服务于新形势下人才培养、技术测试、效果展示、沉浸体验的新型智能交通一体化综合实验平台。调查发现，当前智能交通市场已存在一些用于展示、教学的实验平台，但现有实验平台并不能满足智能交通技术应用的需求。主要原因有：现有实验平台场景过于单一，多以城市交叉口为研究对象，诸如城市快速路、城市停车场、高架立交桥、山区、隧道等交通场景未能体现；实验平台功能技术已些许落后，多以传统交通管理和交通信号控制为主，诸如车辆自主控制、无感收费、智慧停车、车路无线通信、视频图像处理等先进智能交通技术未能包含；实验平台组件笨重，安装过程繁琐，耗费大量人力物力，不利于后续技术维护、拓展和升级。同时，现有智能交通实验平台偏重于教学展示，使用者不能充分参与实验，不能提高动手能力，无法产生沉浸式体验效果，无法全面深入地学习智能交通系统的核心技术，研究人员也无法利用实验平台进行开发性、探究性实验测试。在现有技术中，公开了一些交通实验平台相关专利技术，主要总结如下：(1)申请号为201110242361.3的交通信息与控制实验教学基础平台，以城市道路为研究对象，主要包括道路环境微缩系统以及车辆自主行驶系统。通过电磁感应原理引导车辆实现自主行驶，通过红外测速和通信技术实现车辆编队行驶。该平台已具备智能交通实验平台的雏形，但随着科技的更迭发展，此平台无法代表前沿智能交通技术。(2)申请号为201320124681.3的一种基于车联网的智能车路协同系统仿真模型平台，该专利技术通过在车道平台的龙门架上方安置CCD摄像机，RFID阅读器，龙门架下方埋设电线，在出入口安置自动栏杆机，实现了高速公路上“车-路”、“车-车”通信、ETC收费、车流检测、车辆定位、车辆超速监测与信息发布的功能。但该平台只涉及到高速公路场景下的车路协同应用，对于其他智能交通场景未能在平台中提及。(3)申请号为201410147248.0的一种模块化交通信息与控制实验平台，该专利技术公开了一种交通信息与控制领域的模块化实验平台，该专利技术主要特点是平台以模块化的形式搭建而成，便于自由组合移动，维修和拆卸较为便利。该平台的设计和组装方式值得学习借鉴，但是该平台主要以城市交叉口的交通信号控制为研究对象，平台功能场景较为单一，对于前沿的智能交通技术也未能体现。随着智能交通技术的快速发展，现有的交通仿真模型平台已不能全面包含当前智能交通所具备的交通感知检测、视频图像处理、车路通信、自动驾驶等技术，同时此类平台多用于演示实验，对于促进学生参与实践的包容度不够，也不利于研究人员后续进行开发性或验证性技术实验测试。
技术实现思路
针对上述问题中的至少之一，本专利技术提供了一种智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台，通过将智能交通应用场景及场景中使用的前沿技术移植、孪生，并植入积木式、体验式、互动式智能实验平台，以城市交通作为研究对象，以城市道路和快速路为主要交通场景的实验平台，通过模块化路面、立体式路网结构形式呈现，可为车路协同、自动驾驶、交通大数据等专业的学生提供实验条件和实验设备，可以展示各种智能交通系统新型技术，实现主要功能的测试和联调，为企业研究实力以及技术应用提供支撑，提供了面向智能交通系统实验动态信息交互效果的展示和联动的沉浸式体验平台。同时，可根据需求灵活选订不同尺寸、不同教学用途的实验平台，也便于拼装移动以及日后维修管理和平台升级改造。为实现上述目的，本专利技术提供了一种智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台，所述一体化综合实验平台是基于模块化路面搭建形成立体式路网结构，进而构建实验平台，所述一体化综合实验平台包括智能车辆系统、智能交通管控系统、交通监测系统和中控系统；所述智能交通管控系统用于对所述立体式路网的单点交叉口的交通信号进行控制以及对多个交叉口的交通信号进行协同控制，实现“路-路”协同式控制，还用于根据智能车辆获取到的交叉口交通信号和弯道限速标志的限速信息动态调整所述智能车辆的车速，实现“车-路”协同式控制，还用于根据智能停车场的停车位诱导实现智能车辆循迹停车功能，根据预设公交专用车道的交叉口信号进行公交优先相位的公交优先信号配时设置；所述智能车辆系统用于根据智能车辆搭载的传感器获取的自身车辆信息和道路信息，实现所述智能车辆的自动驾驶控制，还用于根据所述智能车辆获取到的周围车辆行驶信息，进行所述智能车辆的编队行驶控制，实现“车-车”协同式控制，还用于根据所述智能车辆所搭载的传感器获取到的定位信息进行车辆定位；所述交通监测系统通过传感器或监控设备监测所述立体式路网上的路网运行状态、交叉口交通流量和交通气象信息；所述中控系统分别采集所述智能车辆系统、所述智能交通管控系统和所述交通监测系统的数据，并依据采集数据分别对所述智能车辆系统、所述智能交通管控系统和所述交通监测系统实现状态控制。在上述技术方案中，优选地，所述立体化路网包括城市道路网和高架形式的城市快速路，所述模块化路面包括不同功能的模块化实验平台，所述模块化实验平台包括城市道路模块、不同类型交叉口模块、高架立交模块、自行车专用车道模块、公交专用道模块、生态车道模块、智能停车场模块和城市绿地景观模块。在上述技术方案中，优选地，所述模块化实验平台为积木式的独立标准化支撑框架组装而成，所述模块化实验平台从下至上包括设备舱层、路基路面层和功能展示层，所述设备舱层用于设备综合布线，所述路基路面层为铺设的路基路面结构，所述功能展示层用于安装所述一体化综合实验平台所需的功能组件，所述模块化实验平台底部安装有滑轮。在上述技术方案中，优选地，所述一体化综合实验平台的架构包括物理层、网络层、传输层、功能层和应用层，所述物理层包括智能车辆、所述立体式路网以及所述立体式路网上的物理实体，所述网络层包括有线通信系统和无线通信系统，所述传输层用于所述一体化综合实验平台的数据采集、传输和存储，所述功能层用于实现数据融合挖掘、视频图像处理、仿真模型评估和策略生成的功能，所述应用层由所述智能车辆系统、所述智能交通管控系统、所述交通监测系统和所述中控系统组成。在上述技术方案中，优选地，所述智能车辆根据所搭载的红外测距传感器、RFID定位传感器和电磁循迹传感器对道路环境进行感知，根据感知到的数据结合内置行车算法使得所述智能车辆按照预设轨迹自主行驶，同时根据所搭载的无线通信设备与其它智能车辆通信以协同配合实现车辆编队行驶。在上述技术方案中，优选地，所述智能车辆通过所述R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台，其特征在于：/n所述一体化综合实验平台是基于模块化路面搭建形成立体式路网结构，进而构建实验平台，所述一体化综合实验平台包括智能车辆系统、智能交通管控系统、交通监测系统和中控系统；/n所述智能交通管控系统用于对所述立体式路网的单点交叉口的交通信号进行控制以及对多个交叉口的交通信号进行协同控制，实现“路-路”协同式控制，还用于根据智能车辆获取到的交叉口交通信号和弯道限速标志的限速信息动态调整所述智能车辆的车速，实现“车-路”协同式控制，还用于根据智能停车场的停车位诱导实现智能车辆循迹停车功能，根据预设公交专用车道的交叉口信号进行公交优先相位的公交优先信号配时设置；/n所述智能车辆系统用于根据智能车辆搭载的传感器获取的自身车辆信息和道路信息，实现所述智能车辆的自动驾驶控制，还用于根据所述智能车辆获取到的周围车辆行驶信息，进行所述智能车辆的编队行驶控制，实现“车-车”协同式控制，还用于根据所述智能车辆所搭载的传感器获取到的定位信息进行车辆定位；/n所述交通监测系统通过传感器或监控设备监测所述立体式路网上的路网运行状态、交叉口交通流量和交通气象信息；/n所述中控系统分别采集所述智能车辆系统、所述智能交通管控系统和所述交通监测系统的数据，并依据采集数据分别对所述智能车辆系统、所述智能交通管控系统和所述交通监测系统实现状态控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台，其特征在于：
所述一体化综合实验平台是基于模块化路面搭建形成立体式路网结构，进而构建实验平台，所述一体化综合实验平台包括智能车辆系统、智能交通管控系统、交通监测系统和中控系统；
所述智能交通管控系统用于对所述立体式路网的单点交叉口的交通信号进行控制以及对多个交叉口的交通信号进行协同控制，实现“路-路”协同式控制，还用于根据智能车辆获取到的交叉口交通信号和弯道限速标志的限速信息动态调整所述智能车辆的车速，实现“车-路”协同式控制，还用于根据智能停车场的停车位诱导实现智能车辆循迹停车功能，根据预设公交专用车道的交叉口信号进行公交优先相位的公交优先信号配时设置；
所述智能车辆系统用于根据智能车辆搭载的传感器获取的自身车辆信息和道路信息，实现所述智能车辆的自动驾驶控制，还用于根据所述智能车辆获取到的周围车辆行驶信息，进行所述智能车辆的编队行驶控制，实现“车-车”协同式控制，还用于根据所述智能车辆所搭载的传感器获取到的定位信息进行车辆定位；
所述交通监测系统通过传感器或监控设备监测所述立体式路网上的路网运行状态、交叉口交通流量和交通气象信息；
所述中控系统分别采集所述智能车辆系统、所述智能交通管控系统和所述交通监测系统的数据，并依据采集数据分别对所述智能车辆系统、所述智能交通管控系统和所述交通监测系统实现状态控制。


2.根据权利要求1所述的智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台，其特征在于，所述立体化路网包括城市道路网和高架形式的城市快速路，所述模块化路面包括不同功能的模块化实验平台，所述模块化实验平台包括城市道路模块、不同类型交叉口模块、高架立交模块、自行车专用车道模块、公交专用道模块、生态车道模块、智能停车场模块和城市绿地景观模块。


3.根据权利要求1或2所述的智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台，其特征在于，所述模块化实验平台为积木式的独立标准化支撑框架组装而成，所述模块化实验平台从下至上包括设备舱层、路基路面层和功能展示层，所述设备舱层用于设备综合布线，所述路基路面层为铺设的路基路面结构，所述功能展示层用于安装所述一体化综合实验平台所需的功能组件，所述模块化实验平台底部安装有滑轮。


4.根据权利要求1所述的智能交通教学、科研与展示一体化综合实验平台，其特征在于，所述一体化综合实验平台的架构包括物理层、网络层、传输层、功能层和应用层，所述物理层包括智能车辆、所述立体式路网以及所述立体式路网上的物理实体，所述网络层包括有线通信系统和无线通信系统，所述传输层用于所述一体化综合实验平台的数据采集、传输和存储，所述功能层用于实现数据融合挖掘、视频图...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓华，付强，李海舰，李振龙，赵国强，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11