CN103345165A - 缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，其特征是：包括可重构缩微道路环境实验平台、多台缩微智能车、无线通信网、视频监控系统、监控指挥终端服务器和数据服务器，所述缩微智能车通过无线通信网分别与监控指挥终端服务器和数据服务器无线连接，所述缩微智能车之间通过电子标签及无线通信网无线连接，所述可重构缩微道路环境实验平台周边设有视频监控系统，所述视频监控系统与监控指挥终端服务器连接。有益效果：本发明与车联网技术相结合，既在一定程度上实践了车联网技术对未来智能交通的影响，又借助于车联网技术对智能车群的多车交互协同的研究进行新的探索。
Description
技术领域
本发明属于智能车实验台，尤其涉及一种缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统。
背景技术
日益增长的汽车数量与有限道路运输之间的矛盾、消费者与日俱增信息服务的需求与传统汽车封闭信息之间的矛盾、中国大城市“交通拥堵”的矛盾刺激了人们寻求以车联网为依托的智能交通技术来解决这些问题。
为了应对诸多交通难题，世界各国在智能车辆的研究方面也进入了加速发展阶段。目前，我国针对智能车的研究尚处于实验室阶段。将智能车置于正常的交通流中，让其服从交通规则、适应周边环境、与邻近车辆的进行交互行为，并做出适当决策是智能车驶上道路的先决条件，而当前研究的现状还与其相距甚远。针对这一难题，国内有科研机构开始着手多车交互协同技术的相关研究，旨在解决智能车视听觉信息识别中的注意力机制、多车交互协同中多源异构交互信息的融合、多车交互机制设计与行为决策等问题。
目前，国内对智能交通、车联网及多车交互协同等技术的研究多是进行软件仿真，还没有智能交通硬件在线仿真系统。我们现在主要利用缩微道路环境来进行研究试验。缩微道路环境是在缩微尺度下研究智能驾驶与智能交通不可或缺的载体，缩微道路环境设计遵循“场景可重构、现场可交互、试验可评估、异地可观看”的原则，如果能够对典型的地理区域、道路环境和特定时段，通过半实物仿真和虚拟现实技术，可以发现城市、城际交通车辆的数量、类型、分布、动力学行为和道路拥挤程度的关系。是当前智能驾驶硬件的关键问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，与车联网技术相结合，既在一定程度上实践了车联网技术对未来智能交通的影响，又借助于车联网技术对智能车群的多车交互协同的研究，进行智能交通研究的在线仿真。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，其特征是：包括可重构缩微道路环境实验平台、多台缩微智能车、无线通信网、视频监控系统、监控指挥终端服务器和数据服务器，所述多台缩微智能车置于可重构缩微道路环境实验平台上，所述缩微智能车上均固接有电子标签，所述缩微智能车通过无线通信网分别与监控指挥终端服务器和数据服务器无线连接，所述缩微智能车之间通过电子标签及无线通信网无线连接，所述可重构缩微道路环境实验平台周边设有视频监控系统，所述视频监控系统与监控指挥终端服务器连接。
所述缩微智能车包括车模底盘、工控主板、底层控制器、传感装置、无线通信模块、射频模块（RFID）和供电单元，所述依次连接的工控主板、底层控制器、传感装置、无线通信模块和供电单元置于车模底盘内，每台缩微智能车具备环境感知、模式识别和规划决策的能力。
所述视频监控系统将图像传至监控指挥终端服务器，并由监控指挥终端服务器进行图像处理，分析缩微道路环境中的交通流并得出交通情况报告上交给数据服务器。
所述监控指挥终端服务器能够监控每台缩微智能车的行驶状况、驾驶任务及该车的全部属性，并且能够对每台缩微智能车进行远程指挥、控制和调度。
所述数据服务器用于存储车辆基本信息、车辆行驶历史数据、交通报告。
所述无线通信网由无线路由器和无线网卡收发设备搭建而成的Wi-Fi无线通信网。
有益效果：本发明较现有技术相比，是进行智能交通研究的在线仿真实体，相对于仿真软件，本系统在科学实验上更具有真实效果和现实意义。而相对于实车组成的车联网以及智能车群，本系统开发速度快、开发实验成本小、风险小、开发方便实用有效。其一大创新点在于与新兴技术——车联网技术相结合，既在一定程度上实践了车联网技术对未来智能交通的影响，又借助于车联网技术对智能车群的多车交互协同的研究进行新的探索。
附图说明
图1是本发明原理框图；
图2是本发明实验场景参考图。
具体实施方式
下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
实施例
详见附图1、2，本发明提供了一种缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，包括可重构缩微道路环境实验平台、多台缩微智能车、无线通信网、视频监控系统、监控指挥终端服务器和数据服务器，可重构缩微道路环境实验平台为缩微环境沙盘由专门的沙盘厂家根据设计要求制作；所述多台缩微智能车置于可重构缩微道路环境实验平台上，所述缩微智能车上均固接有电子标签，所述缩微智能车通过无线通信网分别与监控指挥终端服务器和数据服务器无线连接，所述缩微智能车之间通过电子标签及无线通信网无线连接，所述可重构缩微道路环境实验平台周边设有视频监控系统，所述视频监控系统与监控指挥终端服务器连接。所述缩微智能车包括车模底盘、工控主板、底层控制器、传感装置、无线通信模块、射频模块（RFID）和供电单元，所述依次连接的工控主板、底层控制器、传感装置、无线通信模块和供电单元置于车模底盘内，每台缩微智能车具备环境感知、模式识别和规划决策的能力，综合运用了计算机、现代传感、信息融合、车间通信、人工智能及自动控制等技术，可实现缩微环境中复杂道路交通条件下的自主行驶，比如车道保持，车辆跟随、超车换道、交通标识响应。所述车模底盘按1：10比例制作。所述传感装置包括两个视觉传感器和激光传感器以及超声波传感器。
所述视频监控系统将图像传至监控指挥终端服务器，并由监控指挥终端服务器进行图像处理，分析缩微道路环境中的交通流并得出交通情况报告上交给数据服务器。视频监控系统采用市场厂家提供的相关商品。
所述监控指挥终端服务器能够监控每台缩微智能车的行驶状况、驾驶任务及该车的全部属性，并且能够对每台缩微智能车进行远程指挥、控制和调度。监控指挥终端通过微软公司的C#面向对象的程序设计语言进行开发。所述数据服务器用于存储车辆基本信息、车辆行驶历史数据、交通报告。数据服务器组成依托于SQLsever2005建立。SQL是结构化查询语言。SQL语言的主要功能就是同各种数据库建立联系，进行沟通。按照ANSI(美国国家标准协会）的规定，SQL被作为关系型数据库管理系统的标准语言。SQL语句可以用来执行各种各样的操作。所述无线通信网由无线路由器和无线网卡收发设备搭建而成的Wi-Fi无线通信网。
本发明属于智能车辆、多车交互协同、车联网、云计算等高新技术快速发展背景下的新兴产物，其特点是涉及诸多前沿性学科领域，如智能驾驶、智能交通、群体智能、多车交互协同、智能车车联网等。
本发明的各部分硬件在实际操作过程中的功能：
车辆与数据服务器的通信：缩微智能车在行驶过程中根据设计定时将自身动态信息通过无线网络发送给数据服务器；
车间通信：缩微智能车可以通过RFID获取邻近车辆的车辆标识，并依此为通过无线网络从数据服务器中将邻近车辆的静态信息与动态信息读取出来；
监控指挥终端服务器：监控指挥终端服务器一方面从数据服务器中获取各车的静态信息和动态信息，一方面根据指挥员的主观意识对任意一台或多台车进行时进监控，并可以根据实验要求对各车进行相关控制、指挥与调度；
视频监控系统：视频监控系统可以监测整个交通环境，可以为智能交通研究提供模型参考，对车辆自动驾驶行为与群体智能行为提供分析材料。
综上所述，以上述技术实现为基础，可以设计诸多智能驾驶、智能交通、群体智能、多车交互协同、智能车车联网等相关科目进行实验，并进行相关方面的研究工作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，其特征是：包括可重构缩微道路环境实验平台、多台缩微智能车、无线通信网、视频监控系统、监控指挥终端服务器和数据服务器，所述多台缩微智能车置于可重构缩微道路环境实验平台上，所述缩微智能车上均固接有电子标签，所述缩微智能车通过无线通信网分别与监控指挥终端服务器和数据服务器无线连接，所述缩微智能车之间通过电子标签及无线通信网无线连接，所述可重构缩微道路环境实验平台周边设有视频监控系统，所述视频监控系统与监控指挥终端服务器连接。
2.根据权利要求1所述的缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，其特征是：所述缩微智能车包括车模底盘、工控主板、底层控制器、传感装置、无线通信模块、射频模块（RFID）和供电单元，所述依次连接的工控主板、底层控制器、传感装置、无线通信模块和供电单元置于车模底盘内，每台缩微智能车具备环境感知、模式识别和规划决策的能力。
3.根据权利要求1或2所述的缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，其特征是：所述视频监控系统将图像传至监控指挥终端服务器，并由监控指挥终端服务器进行图像处理，分析缩微道路环境中的交通流并得出交通情况报告上交给数据服务器。
4.根据权利要求3所述的缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，其特征是：所述监控指挥终端服务器能够监控每台缩微智能车的行驶状况、驾驶任务及该车的全部属性，并且能够对每台缩微智能车进行远程指挥、控制和调度。
5.根据权利要求4所述的缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，其特征是：所述数据服务器用于存储车辆基本信息、车辆行驶历史数据、交通报告。
6.根据权利要求5所述的缩微智能车群的智能交通硬件在线仿真系统，其特征是：所述无线通信网由无线路由器和无线网卡收发设备搭建而成的Wi-Fi无线通信网。
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