交通沙盘制作

  未来我们的城市生活什么样?智能家居、智能交通、智能衣柜、智能物流、智能就医……,一切都让人充满期待。“城市智能交通新生态”动态沙盘抢眼亮相博览会,它很好地展示了与你和我的生活密切相关的城市智能交通未来新生活,引人关注。智能交通沙盘是智能沙盘中的一种,是城市交通建设、规划和管理常用的工具。城市智能交通新生态动态沙盘人头攒动自动驾驶、情景导航、路况信息、给予位置的智能交通服务、生态智能交通正快步走入我们的生活。


  模型的制作是一个极其复杂的过程,要不断地提升制作技巧,将技术与艺术完美结合。智能交通沙盘模型具有立体感强、形象直观、制作简便、经济实用等特点。有助于缓解交通压力,给交通部门对该地区交通做出分析。主要提供给交通部门研究道路交通方案、道路交通分析、及道路交通演练使用。


交通沙盘制作所需材料


  制作交通沙盘使用的材料,一般有:沙盘框,托凳,细沙,泥土,地模型,表示道路,江河的各色纸(布)条,渲染地貌色调的锯末,颜料,表示战斗行动的兵棋,队标和队号,说明居民地,高地和江河名称用的纸牌,以及竹签(木签),线绳,图钉,米尺,毛笔,铁锹等工具.


  常用材料: 木板材/塑料板材/泡沫/石膏/金属线/海绵/涂料等等


  主体一般是ABS,一种塑料的板


  玻璃是:哑加力板等


  石材:仿石材工程胶板等


  水面:仿真水纹玻璃等


  绿化:737草皮和一些塑料干花等


  底盘:一般是木质,再贴装饰板


  黏合剂一般是氯仿


  在军事题材的电影、电视作品中,我们常常看到指挥员们站在一个地形模型前研究作战方案。这种根据地形图、航空像片或实地地形,按一定的比例关系,用泥沙、兵棋和其它材料堆制的模型就是沙盘。沙盘分为简易沙盘和永久性沙盘。简易沙盘是用泥沙和兵棋在场地上临时堆制的;永久性沙盘是用泡沫塑料板(或三合板)、石膏粉、纸浆等材料制作的,能长期保存。沙盘具有立体感强、形象直观、制作简便、经济实用等特点。沙盘的用途广泛,能形象地显示作战地区的地形,表示敌我阵地组成、兵力部署和兵器配置等情况。军事指挥员常用以研究地形、敌情、作战方案,组织协同动作,实施战术演练,研究战例和总结作战经验等。沙盘还常用来制作经济发展规划和大型工程建设的模型,其形象直观,颇受计划决策者和工程技术人员的青睐。


交通沙盘制作的步骤和流程


  智能交通沙盘模型制作:


  1、设置智能交通沙盘:先将沙盘框放置稳妥,最好使沙盘的方位和现地一致,再铺上3-5厘米厚,湿度适当的沙土,并用木板刮平压紧,作为最低等高线的平面,然后打上和地形图相应的方格,在沙盘框周围注记相应的编号。


  2、根据对展馆已确定的制作定位,搜集进行制作资料的全面收集,所需资料包括图纸、图片及文件等。


  3、根据展示馆内部结构和已定制作方案设计绘制相关CAD施工图纸


  4、沙盘制作


  5、灯光制作:一般制作大型沙盘包含建筑类型众多,有居民楼、办公楼、加工厂、娱乐广场等,灯光选用各不相同,即让特色建筑更逼真,同时解决了沙盘整体灯光色彩单调的问题,给人以未来城市上空俯视的逼真、绚丽视觉感受。


  6、设备安装布线


  7、整体调试;将视觉。听觉、灯光定位、模型光影效果、大屏幕演示内容无时差同步展示,让规划信息“激活”模型展示,打造一个理想的气氛环境,带领观众全身心投入展示,出发人的内心去理解信息。通过对规划信息的逻辑编程,使信息传递条理清晰,思路明确、富有节奏感。


  智能交通沙盘由不锈钢底座,亚克力跑道场景模型以及运行在模型上的智能小车三部分组成。不锈钢底座内装配有温湿度、光照、继电器等传感及控制模块,对交通周边环境数据进行采集;亚克力跑道模型下埋有用于小车定位的RFID标签,跑道模型上装配有用于道路实时监控的摄像头、ETC收费亭、智能停车位、智能无线充电桩、智能公交车车站、楼宇市电控制、红绿交通灯以及路灯等设施;


       智能小车由STM32单片机做为核心MCU,车上集成有RFID读卡模块、超声波传感器、红外循迹模块、无线充电接收端、OLED显示屏、超高频标签等模块,实现无人驾驶、自动避障、无线充电等功能。所有模块之间均采用WiFi无线通信协议进行互联互通。用户既可以直接使用配套光盘提供的软件对整个智能交通系统进行控制体验智能交通应用,也可以根据配套光盘提供的二次开发资源,设计并自行开发上位机软件


  轨道交通沙盘模型的制作:


  制造轨道交通沙盘运用的资料,一般有:沙盘框,托凳,细沙,泥土,地模型,表明路途,江河的各色纸(布)条,烘托地貌色彩的锯末,颜料,表明战役行动的兵棋,队标和队号,说明居民地,高地和江河称号用的纸牌,以及竹签(木签),线绳,图钉,米尺,毛笔,铁锹等东西.


  1.设置沙盘


  先将沙盘框放置保险,最好使沙盘的方位和现地共同,再铺上3-5厘米厚,湿度恰当的沙土,并用木板刮平压紧,作为最低等高线的平面,然后打上和地势图相应的方格,在沙盘框周围注记相应的编号。


  2.堆积地貌


  (1)依照方格将地势图上已选定的最低等高线,能操控地貌基本形状的等高线,以及山顶,鞍部,山脚,歪斜变换点和江河比及的方位画到沙盘面上。


  (2)将计算好的山顶,鞍部,山脚,歪斜变换点和江河曲折部等崎岖明显和点,别离插上竹签.竹签的高度,为该点在沙盘上的高度加上底层沙土的厚度。


  (3)在最低比及高线范围内,以竹签和等高线为依据,先堆出山顶,鞍部,山背等的概略形状作为主干,再修整其他部分.如沙盘较大,可分片堆积,先堆积进出困难处,后堆积进出便利处.堆积时,应随时对照地势图,以正确显现地貌的崎岖状况,并应随时将沙土压紧,避免坍塌变形.如有较大的江河,湖泊,应在修整地貌时一并挖成.堆积结束,应作全面检查和修整,并从高到低逐层撒上与地上色彩相符的锯末(或喷以色彩)。


  3.设置地物


  轨道交通沙盘上的地物,如房子,铁路,桥梁,树木和独立地物等,多用相似的模型表明,公路和村庄路用宽窄不等,色彩不同的纸(布条)表明;江河用蓝色纸条或锯末表明;树林用小树枝或绿色锯末表明.地物的巨细,应与水平比例尺相适应,关系方位要求正确.设置地物,应按水系,居民地,路途,树林和独立地物的次序进行设置.最终,在相应的方位上插上地名,江河名,山名和高程注记等纸牌。


  4.设置战术状况


  战术状况,通常依据预订的作战方案或练习想定,用制式的兵棋,暂时制造的队标,队号等进行设置.设置时,先设战役分界线,然后按先敌后我,由前沿到纵深的次序进行.如需显现敌,我设防工程时,应先设置作业设施,后设置战术状况。


  5.整饰


  上述各项作业完成后,应详细对照检查,并标明轨道交通沙盘的称号,指北箭头和比例尺,需求时用线绳拉上坐标网



交通沙盘制作需注意的事项


       智能交通沙盘模型制作作过程中需要采用相关的系统,并根据实际应用情况,及时调整智能交通沙盘的模拟信号,投影屏计算机图像、视频和数据,通过计算机信号和沙盘模型的整体融合,再以多媒体解说为主线,使整体设计方案、效果图、视频动画与沙盘模型产生相互对应,从而完成整套智能交通沙盘的制作方案流程。在制作的过程中也要特别注意这四点:


  一、扶手、栏杆、栅栏的制作要点


  扶手、栏杆、栅栏等可以用铁丝焊接而成,从木头和塑胶上进行切割和结合,或者从纸板、聚苯乙烯以及有机玻璃上进行铣削或者激光处理。


  IMG_0951.jpg


  二、交通工具的制作要点


  在制作汽车的时候,制作特定种类的汽车并不是我们的目的。一般的沙盘模型中的交通工具纸需要创造出符合所需要的模型比例的轿车或者卡车的轮廓。可使用圆锯将木板条切割出汽车的形状,再切割下来。这种交通工具精确度足够,一般用来小比例的模型上。另外,人物和汽车也可以用CNC激光机或者CNC铣削机从有机玻璃、聚苯乙烯或者纸板上进行切割。在使用这种方法的时候一定要注意确保适当的抽象度。


  一个总体的沙盘模型是由主体、交通、环境景观、小品等组件而成的。想要制作一个精美的模型,不管是在总体设计上还是细节上,都要认真仔细。一个不合格的小物件可能会影响整个沙盘效果。沙盘模型制作将呈现智能化的趋势,无论是传统的地形地貌沙盘制作、房地产沙盘制作、工业沙盘制作、还是当前走在科技前端的智能交通沙盘模型制作,都需要充分结合智能科技,将科技创新引入沙盘,将技术与艺术完美结合,不断地提升制作技巧,制作出智能动态互动的沙盘,将一个鲜活生动又充满科技性的众,给观众以非一般的智能沙盘享受。


  三、在景观的设置方面


实现中的效果与模型中的效果要有适当的掌握,有时候如果照搬实际效果不一定有好的效果,因此现实中的景物和模型中的景物的像与非像问题,本身就是一种矛盾的对立和统一,像到 极致则不像,似像非像则正像,其核心是应抓住一个“神”字,确切地表现出环境绿化的风格特点才是重要的。


  四、最后压轴的就是建筑模型的灯光效果


灯光是体现一个建筑模型在视觉上的体现,设置适当灯光才能更好地展示出建筑的特点。灯光的配备要根据景物的特点来进行。住宅区的建筑、水景灯光尽量用暖色,常绿树的背景 则用冷光源;路灯和庭园灯应昼整齐划一,按照某种规律排布。项目尽量色彩丰富些、层次多些以烘托整体环境气氛。



交通沙盘制作的方案图解


沙盘模拟实现智能停车场演示、十字路口红绿灯控制演示、ETC不停车收费、公交车语音播报循迹车辆轨道交通等。

平面布局图

沙盘底座立面

模型底盘支架选用15mm双面防火密度板拼接,制作模型基础支架材料选用统一规格板材,即1220mm×2440mm×15mm防火板制作。

分块组合,便于安装维护。

本套智能交通沙盘模型的具体功能

1、公交报站系统



在沙盘制作上三个公交站牌(1:50)以及和它配套数码管和智能公交小汽车(1;32)。小汽车按照特定的轨道行驶,(红色线为公交车行驶路线)

公交是城市交通里面最重要的一个环节,如何保障公交系统的快捷、便利、舒适是智能交通系统的最重要命题。本系统提供两种智能公交技术的验证模型: ① 公交优先:进入本模式,智能交通系统将优先保障公交车的顺畅运行。当公交车即将到达路口时,系统会控制红绿灯会提前变绿,让公交车优先通过。 ② 公交运行信息实时显示:系统中的公交车通过RFID路标进行定位,然后通过无线传感网将自身位置实时传递给中央控制器,站台上的公交信息显示屏通过无线网络和中央控制器通信,获取并显示每路公交车的实时运行状态、与本站台之间的距离等信息。

公交站牌模型效果参考

公交站牌模型效果参考

2、智能停车场管理系统

在制作模拟停车场及相应的进口或出口,道闸,数码管以及LED显示器,并且在每个停车位上制作上相应的LED小灯,在停车位上有车的LED灯亮红色,无车时亮绿色,当小汽车行驶到停车场入口时多媒体自动读取并记录车辆的RFID数据,开启道闸,车辆通过后放下道闸(蓝色线为停车场小汽车行驶路线)

智能停车场具有两个特征:1、无人值守,通过ETC技术、车牌识别技术、智能管控技术实现停车场的自动计时扣费、无人化管理。2、信息联网,停车场的运行信息将实时发布到网络上,通过APP即可查看全市停车场的车位信息及公告。 智能交通物联网实训系统提供了一套完整的智能停车场系统,包含以下功能: 1、 停车场每个车位底下都有传感器,系统通过传感器可判断车位上是否有车辆停靠。 2、 停车场全面支持ETC系统,可自动进行停车计时、费用统计、自动扣费,实现无人值守。 3、 车位空余信息可通过中央控制器实时统计并显示,也可以显示在停车场的信息屏。

停车场模型效果参考

3、ETC管理系统

在沙盘上制作模拟高速路ETC进口,出口,道闸等模型(青色线为ETC小汽车行驶路线)

ETC是高速公路上最重要、最先进的基础设施,是有源RFID技术的最典型应用之一。智能交通物联网实训系统提供1-2组ETC系统,对现实交通的ETC系统进行原理模拟和实验教学。 在智能交通物联网实训系统上,车辆进入ETC收费站入口的读卡器感应范围,读卡器会读出车辆信息,车牌识别系统拍照并进行车牌识别(需要选配车牌识别系统),所有信息存入数据库,然后闸机打开车辆放行。车辆再次进入收费站时,ETC卡信息被读取,系统从数据库调出车辆进入高速公路的位置,自动计费扣费,扣费成功后自动放行。

ETC收费站模型效果参考

4、红绿灯交通控制系统

在沙盘上制作数个红绿灯,红绿灯可以自行变换也可以通过道路信息管理平台可根据道路实时路况,对交通信号灯进行智能策略调度与控制。(绿色线为演示红绿灯小汽车行驶路线) 红绿灯是交通网上的最重要指挥管理系统,本系统除了固定时间模式之外,还提供动态调整模式。 在动态调整模式下,路口的车辆检测传感器可进行车流量统计。中央控制器通过ZigBee无线通信调节红绿灯控制器的控制参数,实现根据车流量大小来动态调整红绿灯变化时间的目的,例如将车流量大的方向的绿灯时间适当延长。

红绿灯模型效果参考

5、违章抓拍系统

在十字路口有红外探测传感器,其功能与真实交通网上的车辆磁传感器一致,可以探测车辆经过关键位置的情况。当红灯亮起时,车辆越线或者闯红灯就会触发传感器,系统即会调用摄像机进行违章抓拍。 车辆能够将自身的实时位置传送给中央控制器,中央控制器可监测到每个红绿灯状态、车辆的运行路线,当车辆出现违章(例如逆行)即会调动摄像头进行抓拍。 中央控制系统内具有数据库能够存储每台车辆的违章记录,并提供查询。

违章抓拍效果参考

6、轨道交通系统

沙盘结构:本沙盘模拟轨道交通运营线路和车辆段站场结构,沙盘上设立两个高架站,本沙盘的基本功能:能够实现轨道交通复线单方向的组织运营,列车到站提醒等功能。

轨道交通沙盘模型效果参考

轨道交通沙盘模型效果参考

7、交通信息操作展示平台

智能交通信息中心统一处理所有数据,实现集中查询和控制。系统中所有设备均可以通过中心服务器控制、检测和状态查询,所有经过网络传输的数据均通过中心服务器接收、分析、分配、发送。

1 网络控制:

远程平板电脑用户可以通过互联网发送控制或检测指令至中央控制器,对系统中任意设备进行控制操作、检测与状态查询,实现真正的远程网络管理。

2 灯光控制:

在电脑端设置路灯,建筑灯,环境灯开关按钮来控制灯光的打开和关闭

3 电脑展示功能:

提供电脑进行系统展示,小车运行情况通过沙盘上安装的摄像头对沙盘路面上的交通情况进行监控,同时可以对路面情况发数据传送到电脑端或者平板电脑处。监控系统在大屏幕上显示,软件与实际沙盘情况一一对应,达到最佳的演示效果。

目前在交通沙盘领域,实现车辆的自动行驶主要有以下几种方式:


一、红外光电反射式循迹。该方式需要在道路上贴装反光条,通过反光条与路面反光强度对比来标示车辆行进路线。当出现多条路线时一般通过程序或者人工遥控干预切换,本方式不能完全实现自动化。


二、磁力线循迹。通过给闭合线圈内通入一定频率(一般为25KHz)变化的方波信号,车辆上的传感器探头感应到电磁场。通过计算多个感应头的数据来确定车辆行驶方向。磁力线循迹方式因为需要保证运行线路是一个闭合的线圈,中间不能有断开,所以在多路线上一般方法为使用多个方波发生器,每个方波发生器接入到一条线路中,这样每条线路都有方波信号。线路复杂情况下需要部署多套方波发生器,多个方波信号还会出现干扰的情况。


三、轨道式循迹。类似于铁路运行方式,切换线路依靠机械机构的切换,机械结构复杂,费时费力。

以上几种方式还存在一定的不足与缺陷。



交通沙盘制作所运用到的软件


  智能交通沙盘根据模拟实际交通场景,组建具有行业特色的物联网智能交通实训室,与实际应用紧密结合,覆盖物联网三个层面的主要技术,包括传感器技术、RFID技术、微处理器技术、Wi-Fi通信技术等。


  智能交通沙盘根据模拟实际交通场景,组建具有行业特色的物联网智能交通实训室,与实际应用紧密结合,覆盖物联网三个层面的主要技术,包括传感器技术、RFID技术、微处理器技术、Wi-Fi通信技术等。


    智能交通沙盘的制作配套当中需要配备有投影仪,通过计算机中信号和音频信号接入到投影仪上,在投影屏幕上同步显示企业宣传所演示的文字、图片、视频动画、解说等内容。 


    在智能沙盘模型的制作领域当,采用计算机智能控制系统是一项具有高科技水平并且富有创意的设计方案。 


    它能够让沙盘模型的观看者,能够比较全面、快速、准确地认识了解沙盘模型所展示的内容,通过内容展示来确定自己所认知的最终目的。 


    它是在原有的静态沙盘模型的基础之上结合了电子物联网技术和多媒体技术,使沙盘模型具有了新型的表现方式,并且加入了声光电一体的新技术来丰富沙盘模型表现形式。 


    智能交通沙盘模型主要实现功能有:信号灯控制(定时控制、感应控制)、违章抓拍上传(闯红灯抓拍、逆行、占线、)、卡扣抓拍、智能停车场(立体停车位动态演示、车位引导、智能收费等)、etc收费等功能,实际当中已经普及的技术,以及还在研制当中的新技术都可以通过智能交通沙盘试验并演示出来。 


    沙盘制作公司的分类中,智能交通沙盘模型的制作方式主要采用了电子控制系统、投影系统、动力系统、光学系统、声学系统等五大系统


  沙盘模型制作需要用到哪些技术:


  1、根据客户给的资料会分析做法及表现技法;


  2、电脑制图用数控雕刻机雕刻技术及其它机器开料的技术;


  3、根据开好料需要粘接技术,不同的材料用不同的胶,需要一定的经验积累;


  4、调色技术,喷色技术,颜色搭配,分色技术;


  5、灯光效果技术;


  景观植物种植及搭配;


  智能交通系统在沙盘中主要发展趋势,它涉及机械工程学、结构力学、模式识别传感器元件、计算机等各方面的成果,在制作方面对技术和设备要求很高。上河图在制作智能动态沙盘方面拥有丰富的经验,擅长应用智能交通系统来还原地域立体的交通网络。




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