基本信息
- 项目名称：
- 基于无线自组网的城市路况监测分析系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 基于无线自组网的城市路况监测分析系统致力于建立以车辆为终端节点的智能交通系统，将先进成熟的电子通信、自动控制、嵌入式技术、计算机及网络技术综合运用于整个交通管理体系，建立起一个实时、准确的无线自组网络。系统的通信距离远、覆盖面广、盲区小，提供基于道路拥挤情况的最优路径查询，方便驾驶员和交通管理人员全方位的了解交通，可有效使城市道路交通分布趋于合理。
- 详细介绍：
- 基于无线自组网的城市路况检测分析系统致力于建立以车辆为终端节点的智能交通系统，将先进成熟的电子通信、自动控制、嵌入式技术、计算机及网络技术综合运用于整个交通管理体系，建立起一个实时、准确的无线自组网络。系统由车辆终端、基站和控制中心组成，运用射频、GPRS等无线通信技术建立以车辆为终端节点的无线自组网络。其中，车辆以TQ2440 ARM7作为主控制器，通过传感器网络、摄像头和GPS等采集车辆的相关信息，通过无线数传设备与基站交换信息，并在车载显示器显示以供驾驶员参考。基站以TQ2440 ARM7作为控制器，通过无线数传设备与车辆及其他基站交流信息，通过无线数传模块与控制中心交流信息，在系统中起到路由作用。控制中心负责处理数据，由无线数传模块和计算机组成，计算机对无线数传模块收集到的信息加工处理，合成路面的交通分布图，可在需要时生成均衡路面交通分布的解决方案，并通过无线数传模块传回基站，进而提供给车辆驾驶员。该系统的通信距离远、覆盖面广、盲区小，方便驾驶员和交通管理人员全方位的了解交通，可有效使城市道路交通分布趋于合理。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：交通拥挤使人类面临着生命健康威胁和能源危机等严峻问题，如果不及时解决，将产生严重不良后果，如何舒缓交通压力已成为全世界都必须面对的社会问题。《基于无线自组网的城市路况监测分析系统》的研究开发，力图利用先进的科学技术解决日益严峻的交通问题。 基本思路：系统由车辆终端、基站和控制中心组成。其中，车辆以TQ2440 ARM7作为主控制器，通过传感器网络、摄像头和GPS等采集车辆的相关信息，通过无线数传设备与基站交换信息，并在车载显示器显示以供驾驶员参考。基站以TQ2440 ARM7作为控制器，通过无线数传设备与车辆及其他基站交流信息、与控制中心交流信息，在系统中起到路由作用。控制中心负责处理数据，计算机对无线数传模块收集到的信息加工处理，合成路面的交通分布图，可在需要时生成均衡路面交通分布的解决方案，并通过无线数传模块传回基站，进而提供给车辆驾驶员。 创新点：1、建立基于道路拥挤系数的最短路径算法；2、利用所采集到的信息合成仿真视图，方便工作人员和驾驶员实时了解路况；3、将“云计算”计算模式运用于大量信息的处理。 技术关键：1、以车辆为节点的无线自组网的搭建，制定协议实现节点与中心、节点与节点间的通信；2、控制中心的功能实现，包括对路面整体情况的把握和仿真、对信息的存储与统计判断并生成分析方案。 主要技术指标：1、基于道路拥挤系数的最优路径选择方案的实现；2、无线自组网拓扑结构的设计与实现；3、各种信息的协调接收、存储、分析和判断，合成仿真视图，生成分析方案。
科学性、先进性
- 在我国，当前车联网技术应用面窄，过于分散，应用领域主要有智能公交定位管理和信号优先、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费等方面。不可否认上述产品对方便人们生活起到了一定作用，但是它们又有各自的局限性：1.单一的功能使它们应用范围十分狭窄。2.当前车联网技术应用于各个分散的领域，每个小的网络之间缺少必要的联系，导致网络重叠，盲区现象严重，无法发挥物联网技术巨大的潜力。3.处在网络中的车辆仅是单独的个体，驾驶员缺少对自身及整个网络情况的了解。 基于无线自组网络的城市路况监测分析系统的优势：1. 功能强大丰富，覆盖领域广泛，其他应用如车辆类型及流量信息采集等不必单独搭建网络。2. 采用射频、GPRS、GPS及传感技术的相互配合将整个城市交通系统组成完整统一的网络，制定网络协议，确保信息准确高效传输。3. 每辆车作为网络的个体都安装有车辆终端，便于驾驶员实时了解车辆自身状态和整个网络的状况。4.将云计算应用到系统中，充分利用控制中心的计算能力对海量数据进行分析处理。
获奖情况及鉴定结果
- 《基于无线自组网的城市路况监测分析系统》在2011年5月哈尔滨工程大学第十七届“五四杯”大学生科技创新竞赛中获得一等奖及“最受学生喜爱作品奖”
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 非专利技术转让
作品可展示的形式
- 模型、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：系统功能：车辆：自身状况监测，异常报警；定位；城市路况显示；基于道路拥挤系数的最优路径查询。基站：路由。控制中心：采集车辆和基站信息，生成城市车辆分布图，并发送给车辆；生成交通优化方案，辅助交通管理人员调度安排；向车辆发布调控信息或通知等；为车辆提供基于道路拥挤系数的最优路径查询支持。 技术特点和优势：a.应用物联网概念为城市交通压力提供解决方案。b.最短路径在道路拥挤系数的基础上建模实现，综合考虑到当时的交通状况，导航更经济、更合理。c.使用可容纳信息量大、通讯距离长、对环境变化忍受力强的无线射频技术构建无线自组网络。d. 将大量数据的处理放在控制中心进行，将车联网与云计算相结合，有效降低了车辆终端对计算能力的要求，成本大大降低。 适用范围：适合广大机动车驾驶员和城市交通管理部门使用。 推广前景、市场分析和经济效益预测：该系统很好的满足了驾驶员和交通管理人员的需求，具有广阔的国内外市场。率先使用此系统的车辆，对于抢占市场具有重要的意义，同时可长期拥有竞争优势。
同类课题研究水平概述
- 在物联网方面，目前国外对物联网的研发、应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家，其研发方向主要是条形码、射频等技术在商业零售、物流、环境监测、生物医疗、智能基础设施领域的应用。物联网在交通领域的应用在这少数几个国家较为广泛，车辆检测系统、交通信息诱导系统、移动收费系统等已得到大量使用，但其技术重点还仅仅放在物联网的初级阶段——单个物体间的互联上。当前，这些国家正竞相努力实现物与物之间的联网，逐步向全智能化的方向迈进。在国内，我国在物联网研发、应用方面与其他国家相比还有很大差距，物联网的应用还未在全国范围内普及，单个物体的互联尚未全面实现，特别在交通领域的应用还仅仅局限在少数发达城市的几个方面，并没有真正实现以车辆为节点的无线自组网的构建，这都给我国当代的技术研发人员带来了新的机遇和挑战。
