本發(fā)明涉及一種教育培訓(xùn)系統(tǒng)，尤其涉及一種智能交通教育培訓(xùn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，智能交通行業(yè)教育培訓(xùn)系統(tǒng)中一般通過(guò)電子課件及計(jì)算機(jī)軟件模擬交通實(shí)驗(yàn)來(lái)完成；電子課件的展現(xiàn)形式比較單一，而且課件內(nèi)容往往只是介紹單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，不能給學(xué)習(xí)者提供多樣的學(xué)習(xí)形式；并且需要集中在一個(gè)地方通過(guò)導(dǎo)師在主機(jī)上進(jìn)行操作課件，學(xué)習(xí)者只能被動(dòng)的接受知識(shí)；不能給學(xué)習(xí)者提供靈活的交互式學(xué)習(xí)方式；計(jì)算機(jī)軟件模擬交通實(shí)驗(yàn)不能夠準(zhǔn)確的模擬出實(shí)際的交通場(chǎng)景；不能使學(xué)習(xí)者學(xué)到實(shí)用的操作技能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種智能交通教育培訓(xùn)系統(tǒng)，可以給學(xué)習(xí)者提供多樣的知識(shí)展現(xiàn)形式，可以讓學(xué)習(xí)者避免被動(dòng)接受知識(shí)，提供靈活的互動(dòng)式學(xué)習(xí)方式，用硬件集成實(shí)現(xiàn)真實(shí)的交通路況代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件模擬，可以讓學(xué)習(xí)者獲得實(shí)用的操作技能。
一種智能交通教育培訓(xùn)系統(tǒng)由交通信號(hào)機(jī)、路口集成箱、交換機(jī)、服務(wù)器、移動(dòng)終端、LED拼接屏幕等部分組成。以上設(shè)備組成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)，可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。交通信號(hào)機(jī)的信號(hào)輸出接入路口集成箱、路口集成箱的輸出接到交通信號(hào)機(jī)，交通信號(hào)機(jī)和路口集成箱均通過(guò)局域網(wǎng)與服務(wù)器相連接，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。學(xué)習(xí)操作數(shù)據(jù)由服務(wù)器存放到數(shù)據(jù)庫(kù)中，交通信號(hào)狀態(tài)以及仿真結(jié)果通過(guò)LED拼接屏幕直觀顯示。學(xué)習(xí)人員通過(guò)交通信號(hào)機(jī)進(jìn)行交通信號(hào)方案實(shí)時(shí)輸入，路口集成箱交通信號(hào)控制方案實(shí)時(shí)結(jié)果輸出，學(xué)習(xí)人員根據(jù)輸出結(jié)果實(shí)時(shí)修證控制方案。學(xué)習(xí)人員通過(guò)移動(dòng)終端控制交通仿真實(shí)時(shí)輸入，LED拼接屏幕實(shí)時(shí)交通仿真結(jié)果輸出，學(xué)習(xí)人員根據(jù)仿真結(jié)果實(shí)時(shí)修正仿真方案。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了智能交通信號(hào)控制及交通仿真的互動(dòng)式學(xué)習(xí)。
本發(fā)明使得智能交通教育培訓(xùn)立體化真實(shí)化，實(shí)現(xiàn)智能交通的靈活交互式學(xué)習(xí)。硬件集成代替計(jì)算機(jī)軟件模擬使學(xué)習(xí)人員學(xué)會(huì)專(zhuān)業(yè)的操作技能。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一種智能交通教育培訓(xùn)系統(tǒng)框架示意圖。
具體實(shí)施方式
一種智能交通教育培訓(xùn)系統(tǒng)由交通信號(hào)控制學(xué)習(xí)模塊、交通仿真學(xué)習(xí)模塊組成。交通信號(hào)控制學(xué)習(xí)模塊包含交通信號(hào)機(jī)、路口集成箱、交通信號(hào)機(jī)控制學(xué)習(xí)軟件組成。交通仿真學(xué)習(xí)模塊包含交換機(jī)、服務(wù)器、移動(dòng)終端、LED拼接屏幕、移動(dòng)終端控制學(xué)習(xí)軟件、LED拼接屏幕控制軟件組成。
交通信號(hào)機(jī)的信號(hào)燈負(fù)載輸出與路口集成箱輸入連接，路口集成箱通過(guò)整流隔離變換將其轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)并驅(qū)動(dòng)路口集成箱上的LED燈，LED燈按照路口形狀布設(shè)，每個(gè)方向一般包含直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人、非機(jī)動(dòng)車(chē)和擴(kuò)展燈組。LED燈按照交通信號(hào)機(jī)的輸出狀態(tài)顯示信號(hào)燈放行狀態(tài)。路口集成箱本地可以按照固定的格式存儲(chǔ)輸出狀態(tài)記錄文件。繼電器控制用于模擬故障狀態(tài)，例如綠沖突故障，可以通過(guò)控制繼電器將兩路沖突的綠燈短接，并記錄信號(hào)機(jī)的輸出狀態(tài)，以判斷信號(hào)機(jī)是否能進(jìn)行正確的故障降級(jí)處理。實(shí)時(shí)時(shí)鐘用于信號(hào)狀態(tài)的計(jì)時(shí)。使用高低電平輸出模擬線圈車(chē)輛檢測(cè)信號(hào)輸出給信號(hào)機(jī)實(shí)現(xiàn)車(chē)流量統(tǒng)計(jì)。學(xué)習(xí)人員通過(guò)安裝在交通信號(hào)機(jī)上的交通信號(hào)機(jī)控制學(xué)習(xí)軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)。交通信號(hào)機(jī)控制學(xué)習(xí)軟件可以讓學(xué)習(xí)人員以系統(tǒng)管理員、操作員等不同角色進(jìn)行操作學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)人員可以設(shè)置不同類(lèi)型、不同配時(shí)的信號(hào)控制方案來(lái)學(xué)習(xí)交通信號(hào)控制的相關(guān)知識(shí)、并且通過(guò)路口集成箱的LED燈輸出狀態(tài)來(lái)驗(yàn)證學(xué)習(xí)操作的結(jié)果。
路口集成箱分為兩種樣式，第一種為帶輪子可推拉樣式，第二種為便攜式手提箱樣式。燈組線、電平信號(hào)輸出線、電源線、網(wǎng)線等通過(guò)兩側(cè)走線槽接出，連接信號(hào)機(jī)、電源插頭和交換機(jī)等。路口集成箱的前面板是交通路口圖，上面的交通指示燈采用箭頭形狀的表貼LED燈芯。路口集成箱背面為對(duì)開(kāi)門(mén)設(shè)計(jì)，可以打開(kāi)，路口集成箱內(nèi)部安裝有單片機(jī)控制板、電平信號(hào)輸出板、交流信號(hào)接入板、繼電器控制板、開(kāi)關(guān)電源等，并留有接線端子，在需要安裝維修時(shí)可以打開(kāi)后門(mén)，進(jìn)行接線、檢修等操作，平時(shí)使用時(shí)后門(mén)關(guān)閉，只顯示交通狀態(tài)。
移動(dòng)終端通過(guò)Wifi接入交換機(jī)。LED拼接屏幕通過(guò)服務(wù)器接入交換機(jī)。交通路況仿真學(xué)習(xí)模塊通過(guò)交通場(chǎng)景的建模、仿真與動(dòng)態(tài)展現(xiàn)。構(gòu)建實(shí)時(shí)三維可視化界面，能實(shí)現(xiàn)單個(gè)車(chē)輛的微觀模型仿真，支持多用戶并行計(jì)算，具有強(qiáng)大的應(yīng)用程序接口。通過(guò)應(yīng)用程序接口開(kāi)發(fā)一個(gè)API，實(shí)現(xiàn)信號(hào)控制策略以及車(chē)輛行駛邏輯。提取模擬場(chǎng)景中的各種仿真數(shù)據(jù)；自定義車(chē)輛的行為模型，如跟馳模型、切換道模型等等；設(shè)置模擬過(guò)程中各參數(shù)的值；添加某些額外功能，并在一些事件點(diǎn)上得到觸發(fā)。通過(guò)編寫(xiě)DLL插件，實(shí)現(xiàn)模擬場(chǎng)景與學(xué)習(xí)系統(tǒng)的交互，模擬場(chǎng)景中交叉口的信號(hào)燈狀態(tài)與實(shí)際學(xué)習(xí)人員使用的交通信號(hào)機(jī)的輸出狀態(tài)保持同步。這樣可以直觀的查看信號(hào)機(jī)的控制效果，也可利用模擬場(chǎng)景的統(tǒng)計(jì)功能，定量評(píng)估信號(hào)機(jī)的控 制指標(biāo)。移動(dòng)終端中有一臺(tái)為遠(yuǎn)程指揮中心，學(xué)習(xí)人員通過(guò)移動(dòng)終端控制學(xué)習(xí)軟件可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多臺(tái)信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)進(jìn)行控制，包括信號(hào)機(jī)基本功能控制、單路口感應(yīng)控制、單點(diǎn)自適應(yīng)控制、公交優(yōu)先控制、左轉(zhuǎn)待行區(qū)控制、干線綠波控制、行人過(guò)街控制和多路口協(xié)調(diào)控制。每塊單獨(dú)的LED屏幕接入對(duì)應(yīng)的一臺(tái)交通信號(hào)機(jī)信號(hào)狀態(tài)，仿真網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？梢酝ㄟ^(guò)增加交通信號(hào)機(jī)、路口集成箱以及LED屏幕的數(shù)量來(lái)擴(kuò)展。其余移動(dòng)終端可對(duì)單臺(tái)交通信號(hào)控制機(jī)進(jìn)行控制，包括信號(hào)機(jī)基本功能控制、單路口感應(yīng)控制、單點(diǎn)自適應(yīng)控制、公交優(yōu)先控制、左轉(zhuǎn)待行區(qū)控制、干線綠波控制。學(xué)習(xí)人員每次交通仿真的結(jié)果通過(guò)LED拼接屏幕實(shí)時(shí)輸出，學(xué)習(xí)人員根據(jù)結(jié)果的正確與否來(lái)不斷地修改仿真方案實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式學(xué)習(xí)。
學(xué)習(xí)人員可以通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)交通流負(fù)荷不變僅改變信號(hào)配時(shí)的實(shí)驗(yàn)、信號(hào)配時(shí)不變僅改變交通流量的實(shí)驗(yàn)、保持信號(hào)配時(shí)和交通流量不變、改變交叉口出入車(chē)道幾何條件的實(shí)驗(yàn)、改變機(jī)非交通流比例而其他條件不變的實(shí)驗(yàn)、機(jī)動(dòng)車(chē)流量不變時(shí)改變非機(jī)動(dòng)車(chē)流量對(duì)交叉口能力影響的實(shí)驗(yàn)、非機(jī)動(dòng)車(chē)流不變時(shí)改變機(jī)動(dòng)車(chē)流量對(duì)交叉口能力影響的實(shí)驗(yàn)。在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，可組合實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行仿真系統(tǒng)的拓展實(shí)驗(yàn)。
通過(guò)上述系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智能交通教育的立體化、真實(shí)化。學(xué)習(xí)人員可以邊學(xué)習(xí)邊驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了真正的智能交通交互式學(xué)習(xí)。用硬件集成代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件模擬，使學(xué)習(xí)人員學(xué)到真正實(shí)用的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)技能。