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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
2 便携式微波交通数据采集系统 1
3 便携式激光交通调查系统 1

 

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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