智能交通信号协调控制一体化系统_智能交通信号实训平台

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智能交通信号协调控制一体化系统

一、系统概述
1、智能交通信号协调控制一体化系统整体结构为可移动式一体化方式，适用于实验场地较小的场合。
2、熟悉集中式协调交通信号控制机的接线方式，了解集中式协调交通信号控制机的控制原理及使用方法、控制方式优缺点比较。
3、提供交通信号控制机的电子元器件说明及连接电路、驱动程序设计、接口协议和代码，可进行二次开发。
4、系统包括1台集中式协调交通信号控制机、1个单路口交通信号控制展板和1套交通信号协调配时控制软件，系统为一体化结构方式。
5、集中式协调交通信号控制机：具有多时段、黄闪、关灯、手动、行人过街控制、手动强制控制等多种控制方式；具有固定周期控制、多时段运行控制、特殊日控制、独立感应控制、无电缆联动控制、干道绿波协调控制、联网协调控制等功能。
6、单路口交通信号控制展板：尺寸100cmX100cm；高强度铝合金框；面板材料：有机玻璃厚板；背板材料：PVC厚板；展示画面：高精度喷画；信号指示灯：高亮度LED；信号控制：220V固态继电器。
7、交通信号协调配时控制软件：具有区域配置、电子地图、相位编辑、手动控制、预案执行、路口配置、系统配置等模块，可以实现固定周期控制、多时段运行控制、特殊日控制、独立感应控制、无电缆联动控制、干道绿波协调控制、联网协调控制、公交优先、交通管制等功能。
二、系统配置
本系统包括1套单路口交通信号控制实验平台、1套便携式微波交通数据采集系统和1套便携式激光交通调查系统，系统为一体化结构方式。

序号	设备名称	数量	单位
1	交通信号控制实验平台	1	套
2	便携式微波交通数据采集系统	1	套
3	便携式激光交通调查系统	1	套

1、交通信号控制实验平台

交通信息控制实验平台采用工业信号控制机与仿真软件相连，并连接单路口动态显示板，利用仿真软件，可实现配时优化方案自动下传。实验平台配置1套工业级交通信号控制机，1套信号控制展示板及支架，1信号配时软件及实验指导书。
（1）信号机性能指标：
交通信号控制机以高性能Cortex-M3技术的ARM 32位微控制器为核心，采用模块化设计，方便操作人员安装和维护。采用独立的微处理器完成可靠的环形线圈检测器系统；通过灵活方便的通讯接口连接控制中心，进行系统协调控制；多种通讯接口：RS-232串口、RJ45网口，特征参数生成和下载方便。
电源输入具有防电网浪涌和抗雷击措施；漏电保护功能；完善的灯色冲突相位检测；比较全面的故障诊断功能使故障定位较为容易。
采集功能：交通流信息采集与处理的功能。
存储功能：存贮交通流量等信息的功能。
（2）信号机参数标准：
黄闪信号频率为55次/min-65次/min，其中信号亮暗时间比为1：1。
卤钨灯光源的闪光信号频率允许降低，但不得低于30次/min，亮暗比不大于1：1。
绿闪信号频率、信号亮暗比同黄闪信号参数。
所有时间设定精度在±3%范围内。
在控制方式转换、配时方案变化时，信号机能够实现平滑过度。
以上信号持续时间调节步长均为1s。
最多能支持4块相位驱动板，16个独立相位驱动，48个相位驱动端子。
最多32个机动车检测器（线圈检测器）。
最多8路行人按钮。
电源：信号机电源额定电压AC220V±44V，50Hz±2Hz，机柜内安装两个标注AC 220V电源备用插座。
驱动功率：信号机每路的最大驱动功率为800W。
整机功耗：信号机整机功耗为<50W（不包括信号灯消耗）。
绝缘电阻：信号机绝缘电阻大于10MΩ。
耐压：在电源电极或与电源电极相连的其它导电电路和机柜、安装机箱等易触及部件之间施加1500V、50Hz电压，不出现击穿现象。
电磁抗扰度：信号机在静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌、电压短时中断等电磁骚扰环境下不出现电气故障。
（3）仿真技术参数:
分布式控制仿真功能：交通信号控制仿真平台具备分布式控制仿真功能，通过网络连接，可支持至少30台路口控制工作站（每台工作站可与仿真路网中30个路口分别对应）同时与一台仿真软件服务器进行信息交互，实现路口控制仿真。
数据交互功能：交通信号控制仿真平台具备与仿真软件进行数据交互的功能，能够下发交通信号控制指令，接收流量、占有率、排队长度等交通检测数据并进行分析、验证、显示，可完成路口、干线、路网多种交通信号控制策略的仿真验证。
交通信号控制功能：交通信号控制仿真平台具备定时控制、感应控制、自适应控制，以及干线绿波带控制、路网自适应协调控制等算法的加载及仿真效果分析功能，通过不同控制方式的操作界面，用户可分别进行不同各种控制算法的选择及控制指令下发，仿真软件将按照不同的控制指令进行交通仿真，并将交通运行数据回传到交通信号控制仿真平台，该平台在接收到交通运行数据后进行存储，同时以图形化的形式实时展现，用户可直观地查看及对比控制仿真效果。
绿波配时功能：交通信号控制仿真平台具备干线交通绿波带控制配时功能。为用户提供绿波带辅助设计模块，通过该模块，用户可自由添加、删除干线路口，通过鼠标左右拖动配时条，可方便地修改路口间距离，使之与实际路口间距一致；通过鼠标上下拖动配时条，可自由调整路口正反向绿波以优化相位差。软件提供配置界面，可调整不同路段平均行车速度，对应调整的不同路段平均行车速度自动实现变速绿波带的配置。软件提供配置界面，可通过配置界面，可任意配置各个路口的正反向绿波协调相位，便于实际应用，当设置的协调相位发生变化后，软件自动更新绿波带宽。当进行绿波带配置时，可同时显示相应的相位差，最终对配置好的绿波带会有相应的相位差输出。该平台能够保存和重新加载配置好的绿波带文件，便于配置结果的使用及修改。平台会根据各路口流量大小、周期、绿信比等参数，自动计算协调相位红灯时排队长度及红灯排队消散时间。
（4）信号灯板参数
一体化结构设计，集成交通信号控制实验教学软硬件功能。
工作温度0-70℃，湿度 20%-90%。
具备RS232、RS485、CAN、USB2.0、以太网等通讯接口。
具备16路开关量输入。
具备能驱动最多32组红黄绿LED灯能力。
（5）支持的实验内容
单路口定时信号配时设计实验。
单路口感应控制信号配时设计实验。
路段行人需求控制配时设计实验。
无电缆协调信号控制配时设计实验。
交通信号检测接入实验。
信号机与灯组的连接测试实验。
信号机控制效果评价实验。
信号机运行故障检测实验。
信号机联网控制实验。
2、便携式微波交通数据采集系统
便携式微波交通数据采集系统采用最新一代的24GHz雷达传感器——4D/HD跟踪雷达，向道路发射一束低功耗的微波，并检测它所覆盖范围内的所有目标。其雷达原理能够同时并实时的测量所有反射目标的位置、速度、和角度参数，并对每个物体进行跟踪检测，每秒检测并可输出13次数据。因此，在检测区域内的所有目标将被可靠的检测，并输出精确的数据。
（1）性能指标
用于路口排队长度，车辆到达信息，转向流量，出口流量等数据的采集。
精确测量每个目标的位置（X，Y坐标），以及速度分量。
可同时跟踪最多126个目标，可分车型有：卡车，机动车，自行车，行人。
可同时检测4条车道（或更多），检测范围最大可达120米。
高精度测速，最高车速可到300公里/小时。
安装方式灵活：可在路侧便携安装，安装高度1.5 -10米，也可顶置安装或固定安装。
具有自标定和诊断功能，体积小，重量轻。
全天候工作，免维护，不受光线，天气条件影响。
（2）技术参数
传感器类型：24GHz 4D/HD雷达传感器。
车辆分型：按信号反射强度分型，可划分为卡车、机动车、自行车、行人。
数据存储：SD卡存储，可存储原始13Hz数据，同时具有时间段统计数据。
检测范围（标准版）：行人检测50米，机动车检测120米。
方位角度：-20到+20度。
最小检测范围：1.5米。
目标定位精度：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%。
采样频率：13Hz。
同时跟踪目标数量：最多126个。
通讯连接：RJ45，RS232和WiFi无线连接，满足各种通讯要求。
安装高度：1.5-10米。
工作温度：-40 至 +85℃。
电源：12VDC，5瓦。
3、便携式激光交通调查系统
便携式激光交通调查系统采用路侧激光技术，用于较为复杂的交通流状态路段，如多车道和经常有拥堵状态的路段数据采集，其优势在于车辆的分型，该设备采用非接触方式安装在路侧，可检测交通流量、车速、车型等交通参数，其车型按轴距划分。在交通调查时，我们经常遇到同时调查多车道数据的情况，如3-4条车道，而且还要考虑人员安全问题，致使其它技术的交调仪很难实现，而在这种情况下，该设备便是您最佳的选择。非接触式技术不需要在路上铺设传感器，从而增加了人员的安全，同时也不需要封闭道路。
（1）性能指标
适用于较大交通量路段交通流数据的采集。
可同时检测4-5条车道的交通流数据。
按轴距分型可划分13种车型。
路侧安装，安装在路沿石前面。
（2）技术参数
工作原理：采用10KHz的高频激光扫描技术。
车辆分型：按轴距分型，可划分13种车型以上，并配有中国车辆分型方案。
数据存储：原始时间标存储方式，获得单车数据，最多可同时检测4-5条车道。
统计数据：流量、车速、车型、轴距、车头时距和时间间距等。
数据存储容量：32G SD卡。
速度范围：3～200公里/小时。
车辆计数准确率：流量精度 >99.0%，车速在10～200公里/小时范围内>95.0%，车速小于3公里/小时的车辆被认为是停止车辆。
内置电池：用户可更换12V免维护可充电电池。
电池寿命：内置电池，25℃连续运行模式下使用约6小时。
时间分辨能力：优于1ms。
储存温度：-20℃～70℃。
工作温度：-10℃～60℃极值温度下会降低电池寿命。
工作湿度：0～90％无冷凝时间分辨能力：优于1ms。

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