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智能交通综合实训系统(FS 人工智能综合实训平台

智能交通综合实训系统(FS

设备概述

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。

图1产品实图图2产品概念图产品特色

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,通过智能车的第一视角,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

系统结构图

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中央控制系统。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上传到中央控制系统,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。系统还可以配合中央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

综合项目案例介绍

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。高德或百度地图等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中央控制系统。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,将停车数据共享给百度、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

嵌入式人工智能教学实验箱(FS

设备概述

基于双核ARMCortex-A7和Cortex-M4两种内核异构架构全新的STM32MP157AAA3处理器,配备7寸液晶屏,电容触摸屏,支持多点触摸。作为ST进军Linux的首款MPU,既充分满足多种应用的灵活性需求,又实现了最佳性能和低功耗特性,支持3D图形处理单元,主要应用于工业应用、消费电子、医疗保健和智能家居等领域。

产品特色

1.采用基于全新的STM32MP157AAA3(LFBGA448-18*18)微处理器为主控平台,这是双核ARMCortexA7/650MHz和Cortex®-M4/209MHz两种内核的异构架构处理器,支持3D图形处理单元(3DGPU);

2.专为教学定制和选取的丰富外设,包含4G模块、RFID模块、矩阵键盘、500W像素自动对焦摄像头等;

3.支持RS485总线、CAN总线、Wi-Fi、Bluetooth4.2、4G/GPS等多种有线、无线网络通信方式;

4.支持Ubuntu18.04系统,支持触摸屏、音频输入输出、HDMI显示、HDMI音频传输;支持鼠标、键盘接入;

5.板载仿真器接口,标配SWD仿真器(调试Cortex-A7/Cortex-M4内核);

6.双网口设计,一路千兆以太网接口,一路百兆以太网。

系统结构图综合项目案例介绍

一、相关实验

1.ARM体系结构与接口技术

2.Linux应用开发

3.Linux驱动移植

4.Linux驱动开发

5.无线互联开发实验

二、综合项目案例

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AILAB实训平台

AILAB实训平台是面向于计算机公共课与Python、Java、C等多种程序设计专业课的教学辅助平台

支持全流程教学管理,包含编程类题目自动评判与线上实训环境。

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程序编程在线批阅海量题库教学模式教案资源OJ编程题免安装机房环境智能反馈学生作答代码代码编辑与结果展示同步可视化文档型实验在线批阅支持智能批阅和匿名批阅考试成绩自动判分题目错点实时反馈海量题库题库中有大量习题、作业教师可创建校内习题库极大减轻了命题布置工作提升了命题的客观性教学模式教师可以发布练习,作业,考试三种类型的测试学生在线提交后即可查看答案和成绩教案资源平台配有标准的教案,教师可以直接引用可根据自己的需求,进行编译,删除添加或者修改课程建设

以课程大纲为核心,形成性考核标准,教材系统相辅相成。

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