本發(fā)明涉及一種教育培訓系統(tǒng)，尤其涉及一種智能交通教育培訓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，智能交通行業(yè)教育培訓系統(tǒng)中一般通過電子課件及計算機軟件模擬交通實驗來完成；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知識點，不能給學習者提供多樣的學習形式；并且需要集中在一個地方通過導師在主機上進行操作課件，學習者只能被動的接受知識；不能給學習者提供靈活的交互式學習方式；計算機軟件模擬交通實驗不能夠準確的模擬出實際的交通場景；不能使學習者學到實用的操作技能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種智能交通教育培訓系統(tǒng)，可以給學習者提供多樣的知識展現(xiàn)形式，可以讓學習者避免被動接受知識，提供靈活的互動式學習方式，用硬件集成實現(xiàn)真實的交通路況代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計算機軟件模擬，可以讓學習者獲得實用的操作技能。
一種智能交通教育培訓系統(tǒng)由交通信號機、路口集成箱、交換機、服務器、移動終端、LED拼接屏幕等部分組成。以上設備組成一個物聯(lián)網(wǎng)，可進行數(shù)據(jù)傳輸。交通信號機的信號輸出接入路口集成箱、路口集成箱的輸出接到交通信號機，交通信號機和路口集成箱均通過局域網(wǎng)與服務器相連接，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。學習操作數(shù)據(jù)由服務器存放到數(shù)據(jù)庫中，交通信號狀態(tài)以及仿真結(jié)果通過LED拼接屏幕直觀顯示。學習人員通過交通信號機進行交通信號方案實時輸入，路口集成箱交通信號控制方案實時結(jié)果輸出，學習人員根據(jù)輸出結(jié)果實時修證控制方案。學習人員通過移動終端控制交通仿真實時輸入，LED拼接屏幕實時交通仿真結(jié)果輸出，學習人員根據(jù)仿真結(jié)果實時修正仿真方案。本發(fā)明實現(xiàn)了智能交通信號控制及交通仿真的互動式學習。
本發(fā)明使得智能交通教育培訓立體化真實化，實現(xiàn)智能交通的靈活交互式學習。硬件集成代替計算機軟件模擬使學習人員學會專業(yè)的操作技能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種智能交通教育培訓系統(tǒng)框架示意圖。
具體實施方式
一種智能交通教育培訓系統(tǒng)由交通信號控制學習模塊、交通仿真學習模塊組成。交通信號控制學習模塊包含交通信號機、路口集成箱、交通信號機控制學習軟件組成。交通仿真學習模塊包含交換機、服務器、移動終端、LED拼接屏幕、移動終端控制學習軟件、LED拼接屏幕控制軟件組成。
交通信號機的信號燈負載輸出與路口集成箱輸入連接，路口集成箱通過整流隔離變換將其轉(zhuǎn)換為直流信號并驅(qū)動路口集成箱上的LED燈，LED燈按照路口形狀布設，每個方向一般包含直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、行人、非機動車和擴展燈組。LED燈按照交通信號機的輸出狀態(tài)顯示信號燈放行狀態(tài)。路口集成箱本地可以按照固定的格式存儲輸出狀態(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，可以通過控制繼電器將兩路沖突的綠燈短接，并記錄信號機的輸出狀態(tài)，以判斷信號機是否能進行正確的故障降級處理。實時時鐘用于信號狀態(tài)的計時。使用高低電平輸出模擬線圈車輛檢測信號輸出給信號機實現(xiàn)車流量統(tǒng)計。學習人員通過安裝在交通信號機上的交通信號機控制學習軟件進行學習。交通信號機控制學習軟件可以讓學習人員以系統(tǒng)管理員、操作員等不同角色進行操作學習。學習人員可以設置不同類型、不同配時的信號控制方案來學習交通信號控制的相關知識、并且通過路口集成箱的LED燈輸出狀態(tài)來驗證學習操作的結(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、電平信號輸出線、電源線、網(wǎng)線等通過兩側(cè)走線槽接出，連接信號機、電源插頭和交換機等。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開門設計，可以打開，路口集成箱內(nèi)部安裝有單片機控制板、電平信號輸出板、交流信號接入板、繼電器控制板、開關電源等，并留有接線端子，在需要安裝維修時可以打開后門，進行接線、檢修等操作，平時使用時后門關閉，只顯示交通狀態(tài)。
移動終端通過Wifi接入交換機。LED拼接屏幕通過服務器接入交換機。交通路況仿真學習模塊通過交通場景的建模、仿真與動態(tài)展現(xiàn)。構(gòu)建實時三維可視化界面，能實現(xiàn)單個車輛的微觀模型仿真，支持多用戶并行計算，具有強大的應用程序接口。通過應用程序接口開發(fā)一個API，實現(xiàn)信號控制策略以及車輛行駛邏輯。提取模擬場景中的各種仿真數(shù)據(jù)；自定義車輛的行為模型，如跟馳模型、切換道模型等等；設置模擬過程中各參數(shù)的值；添加某些額外功能，并在一些事件點上得到觸發(fā)。通過編寫DLL插件，實現(xiàn)模擬場景與學習系統(tǒng)的交互，模擬場景中交叉口的信號燈狀態(tài)與實際學習人員使用的交通信號機的輸出狀態(tài)保持同步。這樣可以直觀的查看信號機的控制效果，也可利用模擬場景的統(tǒng)計功能，定量評估信號機的控 制指標。移動終端中有一臺為遠程指揮中心，學習人員通過移動終端控制學習軟件可以對網(wǎng)絡內(nèi)的多臺信號機信號機進行控制，包括信號機基本功能控制、單路口感應控制、單點自適應控制、公交優(yōu)先控制、左轉(zhuǎn)待行區(qū)控制、干線綠波控制、行人過街控制和多路口協(xié)調(diào)控制。每塊單獨的LED屏幕接入對應的一臺交通信號機信號狀態(tài)，仿真網(wǎng)絡規(guī)?？梢酝ㄟ^增加交通信號機、路口集成箱以及LED屏幕的數(shù)量來擴展。其余移動終端可對單臺交通信號控制機進行控制，包括信號機基本功能控制、單路口感應控制、單點自適應控制、公交優(yōu)先控制、左轉(zhuǎn)待行區(qū)控制、干線綠波控制。學習人員每次交通仿真的結(jié)果通過LED拼接屏幕實時輸出，學習人員根據(jù)結(jié)果的正確與否來不斷地修改仿真方案實現(xiàn)互動式學習。
學習人員可以通過本發(fā)明實現(xiàn)交通流負荷不變僅改變信號配時的實驗、信號配時不變僅改變交通流量的實驗、保持信號配時和交通流量不變、改變交叉口出入車道幾何條件的實驗、改變機非交通流比例而其他條件不變的實驗、機動車流量不變時改變非機動車流量對交叉口能力影響的實驗、非機動車流不變時改變機動車流量對交叉口能力影響的實驗。在上述實驗基礎上，可組合實驗條件，進行仿真系統(tǒng)的拓展實驗。
通過上述系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能交通教育的立體化、真實化。學習人員可以邊學習邊驗證，實現(xiàn)了真正的智能交通交互式學習。用硬件集成代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計算機軟件模擬，使學習人員學到真正實用的專業(yè)知識及專業(yè)技能。