[发明专利]基于微型自主无人车的智能交通调度实物模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及自主驾驶技术、智能交通领域以及室内定位技术领域，具体涉及一种基于微型自主无人车的智能交通调度实物模拟系统。

背景技术

智能交通系统是当前交通运输领域研究的前沿课题，是解决城市交通拥挤、改善行车安全，提高交通运输效率和减少空气污染的最佳途径。交通调度算法和自主驾驶技术是智能交通的两项关键技术，而这两项关键技术的理论进展在实际环境中验证往往耗费较大成本，因此多采用软件模拟或仿真验证，这种方法无法真实展现实际环境的各种情况。

室内的小型实物交通仿真模拟系统无疑是验证智能交通调度算法和自主驾驶技术的理想平台，然而当前的交通模拟系统大多不具有智能性，只能按照设定程序进行简单演示。少数具有智能性的平台又往往只能进行较为简单的个体自主行为的验证，不具备进行系统级调度算法验证的条件。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种智能交通调度实物模拟系统，以实现采用无人驾驶技术和智能交通调度技术的车辆在个体级和系统级的实物仿真验证。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于微型自主无人车的智能交通调度实物模拟系统，包括微型自主无人车、监控调度计算机和室内交通道路仿真沙盘，其中，

所述微型自主无人车是搭载有摄像机、传感器、工控计算机、电子标签读卡器和单片机的电动模型车，用于依靠机器视觉沿着室内交通道路仿真沙盘的车道线按照交通规则自主行驶，自动根据实际情况进行超车换道、红灯停车、识别交通标志并作出相应的动作，同时读取电子标签位置信息，并接收来自监控调度计算机的信息，通过自主路径规划实现交通拥堵躲避和出租呼叫应答；

所述监控调度计算机通过无线局域网与微型自主无人车连接，用于实时显示微型自主无人车的位置和运行参数，并且控制交通信号灯，向所述微型自主无人车发送信息以进行交通系统调度，可验证不同的规划调度算法以及实时修改微型自主无人车的行驶程序；

所述室内交通道路仿真沙盘采用高密度板基，以钢结构支撑，并具有黑色表面、白色车道线、高架桥、十字路口交通灯、绿化带及交通标志，白色车道线上每隔一定距离铺设有电子标签用于车辆定位，每个电子标签有不同的ID号，表示每个电子标签的位置信息；

所述工控计算机为X86工控机，X86工控机分别与摄像机和单片机连接，单片机为ARM单片机，传感器为红外传感器，红外传感器安装在微型自主无人车的两侧车门处；所述微型自主无人车还包括控制器、电子调速器、电机，以及用于反馈车辆的实时速度的测速编码器；所述电子标签读卡器包括电子标签主控板及天线，天线安装于微型自主无人车的车底盘下面，通过电缆与电子标签主控板的I/O口连接，电子标签主控板通过串口与X86工控机通信。

优选地，由所述控制器、电子调速器、电机，以及用于反馈车辆的实时速度的测速编码器组成的车速控制系统采用分段闭环控制方法进行车速控制，分段闭环控制方法实现公式如下：