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智能交通信號協調控制一體化系統

一、系統概述
1、智能交通信號協調控制一體化系統
整體結構為可移動式一體化方式,適用于實驗場地較小的場合。
2、熟悉集中式協調交通信號控制機的接線方式,了解集中式協調交通信號控制機的控制原理及使用方法、控制方式優缺點比較。
3、提供交通信號控制機的電子元器件說明及連接電路、驅動程序設計、接口協議和代碼,可進行二次開發。
4、系統包括1臺集中式協調交通信號控制機、1個單路口交通信號控制展板和1套交通信號協調配時控制軟件,系統為一體化結構方式。
5、集中式協調交通信號控制機:具有多時段、黃閃、關燈、手動、行人過街控制、手動強制控制等多種控制方式;具有固定周期控制、多時段運行控制、特殊日控制、獨立感應控制、無電纜聯動控制、干道綠波協調控制、聯網協調控制等功能。
6、單路口交通信號控制展板:尺寸100cmX100cm;高強度鋁合金框;面板材料:有機玻璃厚板;背板材料:PVC厚板;展示畫面:高精度噴畫;信號指示燈:高亮度LED;信號控制:220V固態繼電器。
7、交通信號協調配時控制軟件:具有區域配置、電子地圖、相位編輯、手動控制、預案執行、路口配置、系統配置等模塊,可以實現固定周期控制、多時段運行控制、特殊日控制、獨立感應控制、無電纜聯動控制、干道綠波協調控制、聯網協調控制、公交優先、交通管制等功能。
二、系統配置
本系統包括1套單路口交通信號控制實驗平臺、1套便攜式微波交通數據采集系統和1套便攜式激光交通調查系統,系統為一體化結構方式。

序號 設備名稱 數量 單位
1 交通信號控制實驗平臺 1
2 便攜式微波交通數據采集系統 1
3 便攜式激光交通調查系統 1

 

1、交通信號控制實驗平臺

    交通信息控制實驗平臺采用工業信號控制機與仿真軟件相連,并連接單路口動態顯示板,利用仿真軟件,可實現配時優化方案自動下傳。實驗平臺配置1套工業級交通信號控制機,1套信號控制展示板及支架,1信號配時軟件及實驗指導書。
(1)信號機性能指標:
    交通信號控制機以高性能Cortex-M3技術的ARM 32位微控制器為核心,采用模塊化設計,方便操作人員安裝和維護。采用獨立的微處理器完成可靠的環形線圈檢測器系統;通過靈活方便的通訊接口連接控制中心,進行系統協調控制;多種通訊接口:RS-232串口、RJ45網口,特征參數生成和下載方便。
    電源輸入具有防電網浪涌和抗雷擊措施;漏電保護功能;完善的燈色沖突相位檢測;比較全面的故障診斷功能使故障定位較為容易。
    采集功能:交通流信息采集與處理的功能。
    存儲功能:存貯交通流量等信息的功能。
(2)信號機參數標準:
   黃閃信號頻率為55次/min-65次/min,其中信號亮暗時間比為1:1。
   鹵鎢燈光源的閃光信號頻率允許降低,但不得低于30次/min,亮暗比不大于1:1。
   綠閃信號頻率、信號亮暗比同黃閃信號參數。
   所有時間設定精度在±3%范圍內。
   在控制方式轉換、配時方案變化時,信號機能夠實現平滑過度。
   以上信號持續時間調節步長均為1s。
   最多能支持4塊相位驅動板,16個獨立相位驅動,48個相位驅動端子。
   最多32個機動車檢測器(線圈檢測器)。
   最多8路行人按鈕。
   電源:信號機電源額定電壓AC220V±44V,50Hz±2Hz,機柜內安裝兩個標注AC 220V電源備用插座。
   驅動功率:信號機每路的最大驅動功率為800W。
   整機功耗:信號機整機功耗為<50W(不包括信號燈消耗)。
   絕緣電阻:信號機絕緣電阻大于10MΩ。
   耐壓:在電源電極或與電源電極相連的其它導電電路和機柜、安裝機箱等易觸及部件之間施加1500V、50Hz電壓,不出現擊穿現象。
   電磁抗擾度:信號機在靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌、電壓短時中斷等電磁騷擾環境下不出現電氣故障。
(3)仿真技術參數:
   分布式控制仿真功能:交通信號控制仿真平臺具備分布式控制仿真功能,通過網絡連接,可支持至少30臺路口控制工作站(每臺工作站可與仿真路網中30個路口分別對應)同時與一臺仿真軟件服務器進行信息交互,實現路口控制仿真。
   數據交互功能:交通信號控制仿真平臺具備與仿真軟件進行數據交互的功能,能夠下發交通信號控制指令,接收流量、占有率、排隊長度等交通檢測數據并進行分析、驗證、顯示,可完成路口、干線、路網多種交通信號控制策略的仿真驗證。
   交通信號控制功能:交通信號控制仿真平臺具備定時控制、感應控制、自適應控制,以及干線綠波帶控制、路網自適應協調控制等算法的加載及仿真效果分析功能,通過不同控制方式的操作界面,用戶可分別進行不同各種控制算法的選擇及控制指令下發,仿真軟件將按照不同的控制指令進行交通仿真,并將交通運行數據回傳到交通信號控制仿真平臺,該平臺在接收到交通運行數據后進行存儲,同時以圖形化的形式實時展現,用戶可直觀地查看及對比控制仿真效果。
   綠波配時功能:交通信號控制仿真平臺具備干線交通綠波帶控制配時功能。為用戶提供綠波帶輔助設計模塊,通過該模塊,用戶可自由添加、刪除干線路口,通過鼠標左右拖動配時條,可方便地修改路口間距離,使之與實際路口間距一致;通過鼠標上下拖動配時條,可自由調整路口正反向綠波以優化相位差。軟件提供配置界面,可調整不同路段平均行車速度,對應調整的不同路段平均行車速度自動實現變速綠波帶的配置。軟件提供配置界面,可通過配置界面,可任意配置各個路口的正反向綠波協調相位,便于實際應用,當設置的協調相位發生變化后,軟件自動更新綠波帶寬。當進行綠波帶配置時,可同時顯示相應的相位差,最終對配置好的綠波帶會有相應的相位差輸出。該平臺能夠保存和重新加載配置好的綠波帶文件,便于配置結果的使用及修改。平臺會根據各路口流量大小、周期、綠信比等參數,自動計算協調相位紅燈時排隊長度及紅燈排隊消散時間。
(4)信號燈板參數
   一體化結構設計,集成交通信號控制實驗教學軟硬件功能。
   工作溫度0-70℃,濕度 20%-90%。
   具備RS232、RS485、CAN、USB2.0、以太網等通訊接口。
   具備16路開關量輸入。
   具備能驅動最多32組紅黃綠LED燈能力。
(5)支持的實驗內容
   單路口定時信號配時設計實驗。
   單路口感應控制信號配時設計實驗。
   路段行人需求控制配時設計實驗。
   無電纜協調信號控制配時設計實驗。
   交通信號檢測接入實驗。
   信號機與燈組的連接測試實驗。
   信號機控制效果評價實驗。
   信號機運行故障檢測實驗。
   信號機聯網控制實驗。
2、便攜式微波交通數據采集系統
     便攜式微波交通數據采集系統采用最新一代的24GHz雷達傳感器——4D/HD跟蹤雷達,向道路發射一束低功耗的微波,并檢測它所覆蓋范圍內的所有目標。其雷達原理能夠同時并實時的測量所有反射目標的位置、速度、和角度參數,并對每個物體進行跟蹤檢測,每秒檢測并可輸出13次數據。因此,在檢測區域內的所有目標將被可靠的檢測,并輸出精確的數據。
(1)性能指標
   用于路口排隊長度,車輛到達信息,轉向流量,出口流量等數據的采集。
   精確測量每個目標的位置(X,Y坐標),以及速度分量。
   可同時跟蹤最多126個目標,可分車型有:卡車,機動車,自行車,行人。
   可同時檢測4條車道(或更多),檢測范圍最大可達120米。
   高精度測速,最高車速可到300公里/小時。
   安裝方式靈活:可在路側便攜安裝,安裝高度1.5 -10米,也可頂置安裝或固定安裝。
   具有自標定和診斷功能,體積小,重量輕。
   全天候工作,免維護,不受光線,天氣條件影響。
(2)技術參數
   傳感器類型:24GHz 4D/HD雷達傳感器。
   車輛分型:按信號反射強度分型,可劃分為卡車、機動車、自行車、行人。
   數據存儲:SD卡存儲,可存儲原始13Hz數據,同時具有時間段統計數據。
   檢測范圍(標準版):行人檢測50米,機動車檢測120米。
   方位角度:-20到+20度。
   最小檢測范圍:1.5米。
   目標定位精度:一般小于±2.5%,或小于 ±0.25米。
   速度精度:一般小于±0.28米/秒,或小于 ±1%。
   采樣頻率:13Hz。
   同時跟蹤目標數量:最多126個。
   通訊連接:RJ45,RS232和WiFi無線連接,滿足各種通訊要求。
   安裝高度:1.5-10米。
   工作溫度:-40 至 +85℃。
   電源:12VDC,5瓦。
3、便攜式激光交通調查系統
    便攜式激光交通調查系統采用路側激光技術,用于較為復雜的交通流狀態路段,如多車道和經常有擁堵狀態的路段數據采集,其優勢在于車輛的分型,該設備采用非接觸方式安裝在路側,可檢測交通流量、車速、車型等交通參數,其車型按軸距劃分。在交通調查時,我們經常遇到同時調查多車道數據的情況,如3-4條車道,而且還要考慮人員安全問題,致使其它技術的交調儀很難實現,而在這種情況下,該設備便是您最佳的選擇。非接觸式技術不需要在路上鋪設傳感器,從而增加了人員的安全,同時也不需要封閉道路。
(1)性能指標
   適用于較大交通量路段交通流數據的采集。
   可同時檢測4-5條車道的交通流數據。
   按軸距分型可劃分13種車型。
   路側安裝,安裝在路沿石前面。
(2)技術參數
   工作原理:采用10KHz的高頻激光掃描技術。
   車輛分型:按軸距分型,可劃分13種車型以上,并配有中國車輛分型方案。
   數據存儲:原始時間標存儲方式,獲得單車數據,最多可同時檢測4-5條車道。
   統計數據:流量、車速、車型、軸距、車頭時距和時間間距等。
   數據存儲容量:32G SD卡。
   速度范圍:3~200公里/小時。
   車輛計數準確率:流量精度 >99.0%,車速在10~200公里/小時范圍內>95.0%,車速小于3公里/小時的車輛被認為是停止車輛。
   內置電池:用戶可更換12V免維護可充電電池。
   電池壽命:內置電池,25℃連續運行模式下使用約6小時。
   時間分辨能力:優于1ms。
   儲存溫度:-20℃~70℃。
   工作溫度:-10℃~60℃極值溫度下會降低電池壽命。
   工作濕度:0~90% 無冷凝時間分辨能力:優于1ms。

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