基本信息
- 項目名稱：
- 基于無線自組網(wǎng)的城市路況監(jiān)測分析系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 基于無線自組網(wǎng)的城市路況監(jiān)測分析系統(tǒng)致力于建立以車輛為終端節(jié)點的智能交通系統(tǒng)，將先進成熟的電子通信、自動控制、嵌入式技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合運用于整個交通管理體系，建立起一個實時、準確的無線自組網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的通信距離遠、覆蓋面廣、盲區(qū)小，提供基于道路擁擠情況的最優(yōu)路徑查詢，方便駕駛員和交通管理人員全方位的了解交通，可有效使城市道路交通分布趨于合理。
- 詳細介紹：
- 基于無線自組網(wǎng)的城市路況檢測分析系統(tǒng)致力于建立以車輛為終端節(jié)點的智能交通系統(tǒng)，將先進成熟的電子通信、自動控制、嵌入式技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合運用于整個交通管理體系，建立起一個實時、準確的無線自組網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)由車輛終端、基站和控制中心組成，運用射頻、GPRS等無線通信技術(shù)建立以車輛為終端節(jié)點的無線自組網(wǎng)絡(luò)。其中，車輛以TQ2440 ARM7作為主控制器，通過傳感器網(wǎng)絡(luò)、攝像頭和GPS等采集車輛的相關(guān)信息，通過無線數(shù)傳設(shè)備與基站交換信息，并在車載顯示器顯示以供駕駛員參考。基站以TQ2440 ARM7作為控制器，通過無線數(shù)傳設(shè)備與車輛及其他基站交流信息，通過無線數(shù)傳模塊與控制中心交流信息，在系統(tǒng)中起到路由作用。控制中心負責(zé)處理數(shù)據(jù)，由無線數(shù)傳模塊和計算機組成，計算機對無線數(shù)傳模塊收集到的信息加工處理，合成路面的交通分布圖，可在需要時生成均衡路面交通分布的解決方案，并通過無線數(shù)傳模塊傳回基站，進而提供給車輛駕駛員。該系統(tǒng)的通信距離遠、覆蓋面廣、盲區(qū)小，方便駕駛員和交通管理人員全方位的了解交通，可有效使城市道路交通分布趨于合理。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的：交通擁擠使人類面臨著生命健康威脅和能源危機等嚴峻問題，如果不及時解決，將產(chǎn)生嚴重不良后果，如何舒緩交通壓力已成為全世界都必須面對的社會問題?！痘跓o線自組網(wǎng)的城市路況監(jiān)測分析系統(tǒng)》的研究開發(fā)，力圖利用先進的科學(xué)技術(shù)解決日益嚴峻的交通問題。 基本思路：系統(tǒng)由車輛終端、基站和控制中心組成。其中，車輛以TQ2440 ARM7作為主控制器，通過傳感器網(wǎng)絡(luò)、攝像頭和GPS等采集車輛的相關(guān)信息，通過無線數(shù)傳設(shè)備與基站交換信息，并在車載顯示器顯示以供駕駛員參考。基站以TQ2440 ARM7作為控制器，通過無線數(shù)傳設(shè)備與車輛及其他基站交流信息、與控制中心交流信息，在系統(tǒng)中起到路由作用?？刂浦行呢撠?zé)處理數(shù)據(jù)，計算機對無線數(shù)傳模塊收集到的信息加工處理，合成路面的交通分布圖，可在需要時生成均衡路面交通分布的解決方案，并通過無線數(shù)傳模塊傳回基站，進而提供給車輛駕駛員。 創(chuàng)新點：1、建立基于道路擁擠系數(shù)的最短路徑算法；2、利用所采集到的信息合成仿真視圖，方便工作人員和駕駛員實時了解路況；3、將“云計算”計算模式運用于大量信息的處理。 技術(shù)關(guān)鍵：1、以車輛為節(jié)點的無線自組網(wǎng)的搭建，制定協(xié)議實現(xiàn)節(jié)點與中心、節(jié)點與節(jié)點間的通信；2、控制中心的功能實現(xiàn)，包括對路面整體情況的把握和仿真、對信息的存儲與統(tǒng)計判斷并生成分析方案。 主要技術(shù)指標：1、基于道路擁擠系數(shù)的最優(yōu)路徑選擇方案的實現(xiàn)；2、無線自組網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的設(shè)計與實現(xiàn)；3、各種信息的協(xié)調(diào)接收、存儲、分析和判斷，合成仿真視圖，生成分析方案。
科學(xué)性、先進性
- 在我國，當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用面窄，過于分散，應(yīng)用領(lǐng)域主要有智能公交定位管理和信號優(yōu)先、車輛類型及流量信息采集、路橋電子不停車收費等方面。不可否認上述產(chǎn)品對方便人們生活起到了一定作用，但是它們又有各自的局限性：1.單一的功能使它們應(yīng)用范圍十分狹窄。2.當(dāng)前車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于各個分散的領(lǐng)域，每個小的網(wǎng)絡(luò)之間缺少必要的聯(lián)系，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)重疊，盲區(qū)現(xiàn)象嚴重，無法發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)巨大的潛力。3.處在網(wǎng)絡(luò)中的車輛僅是單獨的個體，駕駛員缺少對自身及整個網(wǎng)絡(luò)情況的了解。 基于無線自組網(wǎng)絡(luò)的城市路況監(jiān)測分析系統(tǒng)的優(yōu)勢：1. 功能強大豐富，覆蓋領(lǐng)域廣泛，其他應(yīng)用如車輛類型及流量信息采集等不必單獨搭建網(wǎng)絡(luò)。2. 采用射頻、GPRS、GPS及傳感技術(shù)的相互配合將整個城市交通系統(tǒng)組成完整統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，確保信息準確高效傳輸。3. 每輛車作為網(wǎng)絡(luò)的個體都安裝有車輛終端，便于駕駛員實時了解車輛自身狀態(tài)和整個網(wǎng)絡(luò)的狀況。4.將云計算應(yīng)用到系統(tǒng)中，充分利用控制中心的計算能力對海量數(shù)據(jù)進行分析處理。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 《基于無線自組網(wǎng)的城市路況監(jiān)測分析系統(tǒng)》在2011年5月哈爾濱工程大學(xué)第十七屆“五四杯”大學(xué)生科技創(chuàng)新競賽中獲得一等獎及“最受學(xué)生喜愛作品獎”
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 非專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明：系統(tǒng)功能：車輛：自身狀況監(jiān)測，異常報警；定位；城市路況顯示；基于道路擁擠系數(shù)的最優(yōu)路徑查詢?；荆郝酚伞？刂浦行模翰杉囕v和基站信息，生成城市車輛分布圖，并發(fā)送給車輛；生成交通優(yōu)化方案，輔助交通管理人員調(diào)度安排；向車輛發(fā)布調(diào)控信息或通知等；為車輛提供基于道路擁擠系數(shù)的最優(yōu)路徑查詢支持。 技術(shù)特點和優(yōu)勢：a.應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)概念為城市交通壓力提供解決方案。b.最短路徑在道路擁擠系數(shù)的基礎(chǔ)上建模實現(xiàn)，綜合考慮到當(dāng)時的交通狀況，導(dǎo)航更經(jīng)濟、更合理。c.使用可容納信息量大、通訊距離長、對環(huán)境變化忍受力強的無線射頻技術(shù)構(gòu)建無線自組網(wǎng)絡(luò)。d. 將大量數(shù)據(jù)的處理放在控制中心進行，將車聯(lián)網(wǎng)與云計算相結(jié)合，有效降低了車輛終端對計算能力的要求，成本大大降低。 適用范圍：適合廣大機動車駕駛員和城市交通管理部門使用。 推廣前景、市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測：該系統(tǒng)很好的滿足了駕駛員和交通管理人員的需求，具有廣闊的國內(nèi)外市場。率先使用此系統(tǒng)的車輛，對于搶占市場具有重要的意義，同時可長期擁有競爭優(yōu)勢。
同類課題研究水平概述
- 在物聯(lián)網(wǎng)方面，目前國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家，其研發(fā)方向主要是條形碼、射頻等技術(shù)在商業(yè)零售、物流、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療、智能基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用在這少數(shù)幾個國家較為廣泛，車輛檢測系統(tǒng)、交通信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、移動收費系統(tǒng)等已得到大量使用，但其技術(shù)重點還僅僅放在物聯(lián)網(wǎng)的初級階段——單個物體間的互聯(lián)上。當(dāng)前，這些國家正競相努力實現(xiàn)物與物之間的聯(lián)網(wǎng)，逐步向全智能化的方向邁進。在國內(nèi)，我國在物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、應(yīng)用方面與其他國家相比還有很大差距，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還未在全國范圍內(nèi)普及，單個物體的互聯(lián)尚未全面實現(xiàn)，特別在交通領(lǐng)域的應(yīng)用還僅僅局限在少數(shù)發(fā)達城市的幾個方面，并沒有真正實現(xiàn)以車輛為節(jié)點的無線自組網(wǎng)的構(gòu)建，這都給我國當(dāng)代的技術(shù)研發(fā)人員帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。
