智行車隊(duì)暑期實(shí)踐報(bào)告

道路運(yùn)輸?shù)闹匾�性日益凸顯，傳統(tǒng)的車輛行駛模式使道路交通資源日益緊缺，同時(shí)也造成了人力資源與能源的浪費(fèi)。在當(dāng)前時(shí)代背景下，智能小車隊(duì)列系統(tǒng)作為一種新興的技術(shù)模式手段，具有多方面的優(yōu)勢(shì):一方面,其充分利用現(xiàn)有的道路資源，有效緩解交通阻塞:另一方面，其可以大幅提高駕駛的安全性，減少交通事故的發(fā)生。因而智能車輛隊(duì)列系統(tǒng)已經(jīng)被視作解決交通問題的一個(gè)重要途徑。

實(shí)踐內(nèi)容

1.前期籌劃

經(jīng)過團(tuán)隊(duì)對(duì)相關(guān)資料的查找發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)汽車隊(duì)列進(jìn)行了深入的研究�？紤]到汽車的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此團(tuán)隊(duì)將其簡(jiǎn)化為智能小車。在前期籌劃中，團(tuán)隊(duì)以前人的指引為基礎(chǔ)，對(duì)團(tuán)隊(duì)如何在這個(gè)紅海賽道獲得競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了深入探討，同時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員在實(shí)現(xiàn)差異化賽道彎道超車，探索紅海領(lǐng)域新藍(lán)海的問題進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C分析。

在實(shí)踐項(xiàng)目中，先對(duì)頭車和跟隨小車的硬件系統(tǒng)進(jìn)行搭建，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源供電系統(tǒng)、避障模塊、通訊模塊等。隨后分別對(duì)頭車和從車控制模塊的軟件程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后實(shí)地測(cè)試，實(shí)現(xiàn)智能小車隊(duì)列循跡巡航。

理論上車隊(duì)行駛時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)加減速、行駛方向控制等功能的完全自動(dòng)化，并且在行駛過程中編隊(duì)成員具有相同的速度、加速度，相鄰小車可以保持較小且穩(wěn)定的間距，這大大提高了車隊(duì)行駛的穩(wěn)定性。在以后的項(xiàng)目研究可為將來復(fù)雜的多車協(xié)同控制及實(shí)車隊(duì)列控制提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

2.前往公司調(diào)研

北京峰智睿聯(lián)科技有限公司是一家持續(xù)快速發(fā)展的高新技術(shù)企業(yè)，專業(yè)從事智能高效動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售，以及新能源汽車大數(shù)據(jù)平臺(tái)開發(fā)與大數(shù)據(jù)分析�？偛课挥诒本�，并在山西長(zhǎng)治建立了現(xiàn)代化的生產(chǎn)基地，形成了完善的研發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷、服務(wù)體系。

團(tuán)隊(duì)前往北京總部參觀，考察學(xué)習(xí)北京峰智睿聯(lián)科技有限公司所研發(fā)的道路車輛無人駕駛系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持全國(guó)車輛的控制，支持BD/GPS定位，獲取當(dāng)前實(shí)時(shí)位置信息，可與其他設(shè)備共享位置數(shù)據(jù)；遠(yuǎn)程修改上傳周期，IP端口等，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)鎖、升降窗、閃燈鳴笛等；可采集車輛開關(guān)量、模擬量以及整車CAN總線數(shù)據(jù)，支持CAN報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)；發(fā)生報(bào)警前30秒和后30秒，可以按10ms為一個(gè)周期密集采集和上傳報(bào)文，以便故障分析使用。 在與峰智科技硬件工程師馬工的交流下，我們實(shí)踐項(xiàng)目的通訊模塊計(jì)劃采用HC-05實(shí)現(xiàn)車與車之間的通訊。

3.智能小車隊(duì)列搭建

基于我們平時(shí)所學(xué)51單片機(jī)，c語言課程，Python語言等，購(gòu)買課外資料。采取意大利開源電子平臺(tái)arduino平臺(tái)，運(yùn)用Arduino開源平臺(tái)、ZigBee無線通信協(xié)議、Android智能終端及相關(guān)傳感器模塊搭建智能小車隊(duì)列系統(tǒng)。

該系統(tǒng)通過傳感器收集紅外線信號(hào)和聲波的反射信號(hào)，收集小車隊(duì)列行進(jìn)中的位置信息和路面信息，將其傳輸?shù)筋^車上的上位機(jī)控制系統(tǒng)中。通過ZigBee無線通信搭建網(wǎng)關(guān)，聯(lián)系并且控制從車（下位機(jī)控制系統(tǒng)）。在主車上進(jìn)行信息處理，并向從車發(fā)布信號(hào)。通訊模塊接收到命令后，將其傳輸?shù)綇能嚿�，搭建起�?mdash;車信息交互系統(tǒng)。從車通過執(zhí)行上位機(jī)傳遞的指令，可以進(jìn)行自動(dòng)行駛，及時(shí)修正運(yùn)動(dòng)線路，與其他編隊(duì)成員保持較小且穩(wěn)定的間距，進(jìn)行循線運(yùn)動(dòng)。 實(shí)踐總結(jié)

此次社會(huì)實(shí)踐，在樊老師指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)五人基于在課程中學(xué)習(xí)的51單片機(jī)、電子工藝技術(shù)、c語言的基礎(chǔ)上，再次深入學(xué)習(xí)單片機(jī)相關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)智能小車知識(shí)，將所學(xué)的C語言、Python語言應(yīng)用到實(shí)踐中。并且實(shí)現(xiàn)智能隊(duì)列小車控制，采取zigbee智能網(wǎng)關(guān)搭建通訊系統(tǒng)。

將主車的探測(cè)信息通過zigbee控制發(fā)送到從車的控制板、拓展板上，控制電機(jī)、舵機(jī)實(shí)現(xiàn)巡線避障功能。

實(shí)踐感想

在暑期的社會(huì)實(shí)踐過程中，團(tuán)隊(duì)將課程所學(xué)知識(shí)實(shí)踐到真正的小車系統(tǒng)上。系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)了傳感器數(shù)據(jù)處理分析，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)應(yīng)用。經(jīng)歷了十幾年的理論學(xué)習(xí)，不止一次的被告知理論知識(shí)與實(shí)踐是有差距的，但我們一直沒有把這句話當(dāng)真，也沒有機(jī)會(huì)來驗(yàn)證這句話的實(shí)際差距到底有多少。此次外出去峰智公司考察學(xué)習(xí)，我們了解到了一些先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，見識(shí)了當(dāng)前階段較為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，充分地認(rèn)識(shí)到了動(dòng)手能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)對(duì)于項(xiàng)目推進(jìn)的重要性，同時(shí)，充分意識(shí)到了重視質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)觀念、團(tuán)隊(duì)交流和理論聯(lián)系實(shí)際等素質(zhì)對(duì)于團(tuán)隊(duì)協(xié)作效益的提升。在此次社會(huì)實(shí)踐中，團(tuán)隊(duì)開辟新賽道，開創(chuàng)新打法，充分發(fā)揮個(gè)人能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作相結(jié)合的重要優(yōu)勢(shì)，成功實(shí)現(xiàn)了在差異化賽道的彎道超車。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)重視理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，在知識(shí)成果的應(yīng)用轉(zhuǎn)化方面實(shí)現(xiàn)了空前突破，最終在提升個(gè)人能力的同時(shí)增進(jìn)了集體榮譽(yù)感，收獲了一次成功的社會(huì)實(shí)踐。