CN106710376A - 一种智能交通教育培训系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种智能交通教育培训系统。该系统将交通信号机、路口集成箱、交换机、服务器、移动终端、LED拼接屏幕等组成物联网系统，交通信号机、路口集成箱与服务器实时进行数据传输。交通信号机的信号输出接入路口集成箱、路口集成箱的电平信号输出接到交通信号机，交通信号机和路口集成箱均通过局域网与服务器相连接，完成数据的发送和接收。学习人员通过交通信号机与移动终端进行交通信号控制机交通仿真学习。通过路口集成箱与LED拼接屏可实时获得交通信号控制及交通仿真的结果。信号控制状态和交通路况仿真状态通过LED屏直观显示。实现了边学习边验证交互式学习的目的。用硬件集成实验取代计算机软件模拟实验，使学习人员学习到实用的专业知识及操作技能。系统如图1所示。

Description

一种智能交通教育培训系统

技术领域

本发明涉及一种教育培训系统，尤其涉及一种智能交通教育培训系统。

背景技术

目前，智能交通行业教育培训系统中一般通过电子课件及计算机软件模拟交通实验来完成；电子课件的展现形式比较单一，而且课件内容往往只是介绍单个知识点，不能给学习者提供多样的学习形式；并且需要集中在一个地方通过导师在主机上进行操作课件，学习者只能被动的接受知识；不能给学习者提供灵活的交互式学习方式；计算机软件模拟交通实验不能够准确的模拟出实际的交通场景；不能使学习者学到实用的操作技能。

发明内容

本发明的目的在于提出一种智能交通教育培训系统，可以给学习者提供多样的知识展现形式，可以让学习者避免被动接受知识，提供灵活的互动式学习方式，用硬件集成实现真实的交通路况代替传统的计算机软件模拟，可以让学习者获得实用的操作技能。

一种智能交通教育培训系统由交通信号机、路口集成箱、交换机、服务器、移动终端、LED拼接屏幕等部分组成。以上设备组成一个物联网，可进行数据传输。交通信号机的信号输出接入路口集成箱、路口集成箱的输出接到交通信号机，交通信号机和路口集成箱均通过局域网与服务器相连接，完成数据的发送和接收。学习操作数据由服务器存放到数据库中，交通信号状态以及仿真结果通过LED拼接屏幕直观显示。学习人员通过交通信号机进行交通信号方案实时输入，路口集成箱交通信号控制方案实时结果输出，学习人员根据输出结果实时修证控制方案。学习人员通过移动终端控制交通仿真实时输入，LED拼接屏幕实时交通仿真结果输出，学习人员根据仿真结果实时修正仿真方案。本发明实现了智能交通信号控制及交通仿真的互动式学习。

本发明使得智能交通教育培训立体化真实化，实现智能交通的灵活交互式学习。硬件集成代替计算机软件模拟使学习人员学会专业的操作技能。

附图说明

图1为本发明一种智能交通教育培训系统框架示意图。

具体实施方式

一种智能交通教育培训系统由交通信号控制学习模块、交通仿真学习模块组成。交通信号控制学习模块包含交通信号机、路口集成箱、交通信号机控制学习软件组成。交通仿真学习模块包含交换机、服务器、移动终端、LED拼接屏幕、移动终端控制学习软件、LED拼接屏幕控制软件组成。

交通信号机的信号灯负载输出与路口集成箱输入连接，路口集成箱通过整流隔离变换将其转换为直流信号并驱动路口集成箱上的LED灯，LED灯按照路口形状布设，每个方向一般包含直行、左转、右转、行人、非机动车和扩展灯组。LED灯按照交通信号机的输出状态显示信号灯放行状态。路口集成箱本地可以按照固定的格式存储输出状态记录文件。继电器控制用于模拟故障状态，例如绿冲突故障，可以通过控制继电器将两路冲突的绿灯短接，并记录信号机的输出状态，以判断信号机是否能进行正确的故障降级处理。实时时钟用于信号状态的计时。使用高低电平输出模拟线圈车辆检测信号输出给信号机实现车流量统计。学习人员通过安装在交通信号机上的交通信号机控制学习软件进行学习。交通信号机控制学习软件可以让学习人员以系统管理员、操作员等不同角色进行操作学习。学习人员可以设置不同类型、不同配时的信号控制方案来学习交通信号控制的相关知识、并且通过路口集成箱的LED灯输出状态来验证学习操作的结果。

路口集成箱分为两种样式，第一种为带轮子可推拉样式，第二种为便携式手提箱样式。灯组线、电平信号输出线、电源线、网线等通过两侧走线槽接出，连接信号机、电源插头和交换机等。路口集成箱的前面板是交通路口图，上面的交通指示灯采用箭头形状的表贴LED灯芯。路口集成箱背面为对开门设计，可以打开，路口集成箱内部安装有单片机控制板、电平信号输出板、交流信号接入板、继电器控制板、开关电源等，并留有接线端子，在需要安装维修时可以打开后门，进行接线、检修等操作，平时使用时后门关闭，只显示交通状态。

移动终端通过Wifi接入交换机。LED拼接屏幕通过服务器接入交换机。交通路况仿真学习模块通过交通场景的建模、仿真与动态展现。构建实时三维可视化界面，能实现单个车辆的微观模型仿真，支持多用户并行计算，具有强大的应用程序接口。通过应用程序接口开发一个API，实现信号控制策略以及车辆行驶逻辑。提取模拟场景中的各种仿真数据；自定义车辆的行为模型，如跟驰模型、切换道模型等等；设置模拟过程中各参数的值；添加某些额外功能，并在一些事件点上得到触发。通过编写DLL插件，实现模拟场景与学习系统的交互，模拟场景中交叉口的信号灯状态与实际学习人员使用的交通信号机的输出状态保持同步。这样可以直观的查看信号机的控制效果，也可利用模拟场景的统计功能，定量评估信号机的控制指标。移动终端中有一台为远程指挥中心，学习人员通过移动终端控制学习软件可以对网络内的多台信号机信号机进行控制，包括信号机基本功能控制、单路口感应控制、单点自适应控制、公交优先控制、左转待行区控制、干线绿波控制、行人过街控制和多路口协调控制。每块单独的LED屏幕接入对应的一台交通信号机信号状态，仿真网络规模可以通过增加交通信号机、路口集成箱以及LED屏幕的数量来扩展。其余移动终端可对单台交通信号控制机进行控制，包括信号机基本功能控制、单路口感应控制、单点自适应控制、公交优先控制、左转待行区控制、干线绿波控制。学习人员每次交通仿真的结果通过LED拼接屏幕实时输出，学习人员根据结果的正确与否来不断地修改仿真方案实现互动式学习。

学习人员可以通过本发明实现交通流负荷不变仅改变信号配时的实验、信号配时不变仅改变交通流量的实验、保持信号配时和交通流量不变、改变交叉口出入车道几何条件的实验、改变机非交通流比例而其他条件不变的实验、机动车流量不变时改变非机动车流量对交叉口能力影响的实验、非机动车流不变时改变机动车流量对交叉口能力影响的实验。在上述实验基础上，可组合实验条件，进行仿真系统的拓展实验。

通过上述系统，实现了智能交通教育的立体化、真实化。学习人员可以边学习边验证，实现了真正的智能交通交互式学习。用硬件集成代替传统的计算机软件模拟，使学习人员学到真正实用的专业知识及专业技能。

Claims (4)

1.一种智能交通教育培训系统，本发明属于智能交通领域，涉及到交通信号控制机交通路况仿真教育培训。

2.根据权利要求1所述智能交通教育培训系统，其特征在于，是由交通信号机、路口集成箱、交换机、服务器、LED拼接、移动终端以及控制学习软件组成的一种物联网系统。

3.根据权利要求2所述，其特征在于，交通信号机控制交通信号实时输入，路口集成箱交通信号实时结果输出，学习人员实时修正的互动式学习；

移动终端控制交通仿真实时输入，LED拼接屏幕实时交通仿真结果输出，学习人员实时修正的互动式学习。

4.根据权利要求3所述，其特征在于，路口集成箱分为两种样式，第一种为带轮子可推拉样式，第二种为便携式手提箱样式；

路口集成箱由灯组线、电平信号输出线、电源线、网线等通过两侧走线槽接出，连接信号机、电源插头和交换机等；

路口集成箱的前面板是交通路口图，上面的交通指示灯采用箭头形状的表贴LED灯芯；

路口集成箱内部安装有单片机控制板、电平信号输出板、交流信号接入板、继电器控制板、开关电源等，并留有接线端子，在需要安装维修时可以打开后门，进行接线、检修等操作。