国家级大学生创新创业训练计划项目申报表.docx

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国家级大学生创新创业训练计划项目申报表

国家级大学生创新创业训练计划

项目申报表

推荐学校郑州轻工业学院

项目名称GPS路况实时反馈系统

项目类型√创新训练项目□创业训练项目□创业实践项目所属一级学科名称软件工程

所属二级学科名称

项目负责人秦尧

申报日期2012.3.18

二○一二年三月

项目名称

GPS路况实时反馈系统

项目类型

（√）创新创业项目（）创业训练项目（）创业实践项目

项目实施时间

起始时间：

2012年3月完成时间：

2014年3月

申请人或申请团队

姓名

年级

学校

所在院系

/专业

联系电话

E-mail

主持人

成员

指导教师

姓名

研究方向

年龄

专业技术职务

主要成果

一、项目实施的目的、意义

项目意图：

1、让司机可以及时了解路况信息，应付突发事件

2、减少交通管理人员应对突发时间的压力

项目的背景：

在道路越来越发达的今天，对于很多人都会选择买车，但是买车的同时很多人因为对于路况不是很了解又买了GPS导航。

的确导航仪对于司机来说是方便了很多，能够清楚准确地告诉司机路线，但是其中我们会发现一个问题就是，导航系统只能提示司机路线怎么走，不能实时通知司机前方道路的情况，因为道路可能会出现堵车或者交通事故等一些突发事件，司机在不知道的情况下仍然打算经过这条路，这样不仅浪费了司机的时间也会给交通带来更大的不便，所以在这样的情况下我们考虑到了这个系统，GPS路况实时反馈系统。

这个系统不但可以为司机进行导航，也会及时在导航仪上显示前方的实时路况，这样就可以在一定程度上解决这个问题。

目的：

为了让司机在驾驶的时候不仅能够及时获得路线信息，同时可以及时了解前面道路的通行状况。

GPS路况实时反馈系统就是为了解决这个问题，让司机及时获得前方路段的情况，如果出现突发事件司机可以及时改变自己的行车路线不仅可以节约自己的时间也可以缓解出现事故路段的行车压力。

意义：

驾驶员通过车内的GPS定位系统及时获得路况的具体信息，但某个路段堵车或者出现突发事件时，司机可以改变路线，一方面对于司机来说可以不耽误时间，对于交通管理人员来说，可以更加方便的治理交通。

二、项目研究内容和拟解决的关键问题

项目的主要内容：

1、首先由分布在每个路口的摄像头，获得道路上面车辆的行驶情况。

其中摄像头要同时具有热感应和捕捉热感应的能力（等同于数码相机中的捕捉头像功能），然后摄像头通过线路把捕捉到的热感应点输送给交通管理的总服务器，总服务器要对热感应点进行信号处理，把图像信号转变数字，还要根据每个图像信号的位置来为每个信号标记一个坐标，并且为每一个坐标赋一个数字值1，总服务器根据得到的坐标来判断在这个摄像头能够看到的范围内的反馈给服务器的点的密度来确定道路的具体的堵塞情况，然后把具体的路况信息发送给确定的接收发射装置，再由接收发射装置将路况信息发送给这个路段的车辆。

2、中国现在采用的GPS导航卫星主采用美国的，虽然说美国现在说是免费使用的，但是并不代表以后不会收费，一旦收费或者不允许中国使用，对中国的影响将会很大。

现在中国的北斗星系列卫星则是开启了中国的导航系统，它不仅具有和GPS一样的导航功能，同时具有GPS没有的通信功能，而且它即将平民化。

我们的这个导航系统主要用到的就是北斗星的通信功能，利用它及时把信息发送导航仪。

主要考虑解决的问题是：

1、摄像头获得热源定位之后传输给服务器，服务器对于获得的热源点进行处理，通过图像信号处理把热点转换成相应的数字信号，然后把数字信号转换成数据坐标点，即变成一个二维坐标；

2、服务器对二维坐标中坐标点进行赋值，并对坐标点的值进行统计以点的密度来判断出交通的畅通情况；

3、服务器对数据的处理以及发送，中间转发装置对信息的接收及其对信息的发送（可以借鉴GPS定位系统的实现以及中国北斗星导航系统的导航功能和通信功能）；

4、车辆中GPS的接收（利用中国北斗星的通信功能）。

关键问题：

1、服务器对信息的的处理，依据一定的算法把相应的坐标值发送出去，及信号的发送和传输。

2、实时路况信息与GPS硬件的相互结合与嵌入。

三、项目研究与实施的基础条件

1、研发环境

1）需要一个稳定的实验室环境

2）需要一定的硬件设施，如：

摄像头、电脑、同时具有接收和发射信号的装置、类GPS装置

3）必要的软件，来处理数据

2、硬件设施

1）摄像头：

它要具有热成像技术以及类似数码相机的捕捉头像的技术

2）电脑：

电脑是作为一台服务器来用，它要接收摄像头传送来的图像信息，然后对信息进行处理，然后把处理后的信息发送出去

3）具有接收和发射信号的装置：

它的作用是其中一个是接收服务器发送的路况信息，然后把接收的信息发送给具体的车辆，即显示中的GPS装置。

4）GPS装置：

它是用来接收其中一个设备发送过来的信息，并显示该信息来告知司机前方路段的实时情况。

3、经费

这个系统需要各种硬件：

摄像头、接收发射装置、GPS装置等，在项目设

计阶段需要打印相关文档，因此需要足够的经费做支撑。

3、人员选择

在项目设计开发的过程中可能需要添加新的成员，需要学校的支持。

四、项目实施方案

1、目标

a、为了让司机在驾驶的时候不仅能够及时获得路线信息，同时可以及时了解前面道路的实施情况。

路况实时反馈系统就是为了解决这个问题，让司机及时获得前方路段的情况，如果出现突发事件，司机可以及时改变自己的行车路线，不仅可以节约自己的时间，也可以缓解出现事故路段的行车压力。

b、减轻交通管理人员对于道路紧急状况处理的压力。

2、技术支持

1）由摄像头的热感应以及类似数码相机的头像捕捉技术捕捉到热感应点，把这些信息发送给总服务器

2）总服务器要对摄像头发送来的图像信息进行处理，依靠图像信号处理系统把图像信息按一定的规定转换成相应的数字信息，然后对相应的数字信息根据其不同的位置为其赋予不同的二维坐标，给每个有图像的点赋值1。

3）其中服务器对于数据的算法设计采用java语言实现，其中包括java中的线程、端口处理等技术，系统数据库实验阶段采用sqlserver2000，实际应用采用oracle11g数据库，服务器操作系统采用windows2003。

4）系统中数字信号传输采用基带传输方式，其中信号传输采用光纤传输。

5）实验中我们会尽量采用与GPS以及北斗星导航系统相似的信号来模拟。

当用到真是生活中时，我们需要用到交通部门的服务器以此来获得道路的实时路况（因为这些技术在某些城市已经实现，主要采用电子眼来获得信息）信息，利用服务器把信息发送到北斗星，以北斗星为桥梁，北斗星获得信息后一广播的方式发送到导航仪。

3、实施的组织形式

主要成员及任务分配：

项目顾问：

姓名

电话

公司

职务

现居

4、进度安排

系统具体设计

具体时间安排

总时间

系统分析设计阶段

需求分析阶段

2012年3月——2012年7月

总时间24个月

设计数据处理算法，主要是对于摄像头传输给服务器的图像信息向数字信息的转换以及相应的数字信息二维数组坐标的排列的密度的计算

2012年8月——2012年9月

设计信号处理阶段主要是对图像信号向数字信号转换，信号与设备之间的传输等信号处理的设计

2012年10月——2012年12月

系统实现阶段

系统算法及主要代码的编写

2013年1月——2013年2月

设备调试及信号处理

2013年3月——2013年5月

系统整合，主要是把具体的软件系统和硬件系统联合在一起

2013年6月——2013年8月

系统测试阶段

系统各功能测试，测试各个不同设备及相应的代码的工作性能

2013年9月——2013年12月

系统整体测试，测试整个系统的运行性能

2014年1月——2014年2月

五、学校可以提供的条件

1、独立实验室：

学校可以配备独立的实验环境，方便项目的计划、编写与测试，也方便小组成员间的讨论与协作。

2、教师资源：

学校有丰富的教师资源，在遇到一些比较偏的技术难题时可以寻求

老师的帮助，老师可以帮助解决一些专项上的难题，如帮助我们了解信号的具

体处理过程等。

3、书籍：

学校的图书馆可以提供比较广的知识材料，在遇到不懂的技术时，我们可以在图书馆找相关的书籍。

4、实验设备：

学校可以提供一些必要的设备如计算机等，以便我们能够进行项目的设计与开发。

六、预期成果

1、实现一个GPS路况实时反馈系统，对于在实验室里，主要实现的是图像信号传输给服务器之后，服务器对信号处理把图像信号转变成数字信息，通过服务器发送给接收发射装置，再由这个接收发射装置发送到另一个区域的一个接收发射装置，接收之后由此装置发送给GPS装置。

2、完成系统设计实现的相关文档（需求说明书，概要设计说明书、详细设计说明书、测试报告等）。

七、经费预算

八、导师推荐意见

该团队学生学习成绩优秀、善于钻研，具有一定的团队合作意识和创新精神，同意推荐参加国家级大学生创新创业训练计划。

签名：

年月日

九、院系推荐意见

院系负责人签名：

学院盖章

年月日

十、学校推荐意见：

学校负责人签名：

学校盖章

年月日

十一、省教育厅评审意见：

单位盖章

年月日

注：

表格栏高不够可增加。