【摘要】：港口貨運場站的高效運作離不開各組件之間的協(xié)調(diào)一致。確定貨運車輛的位置分布可以極大地提高場站的貨運效率,提高經(jīng)濟(jì)效益。本文主要研究設(shè)計了一種車輛位置感知系統(tǒng),通過多斷面的監(jiān)控和道釘側(cè)/服務(wù)器側(cè)算法,實現(xiàn)場站的全方位車輛感知。相比傳統(tǒng)的車輛位置感知方式,本系統(tǒng)可以實現(xiàn)車輛端的零工作量,無需在車輛端配備任何設(shè)備。本文設(shè)計完成了整個車輛感知系統(tǒng),對系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了設(shè)計。硬件設(shè)計針對的是物聯(lián)網(wǎng)道釘,包括電源管理單元設(shè)計、微控制器單元設(shè)計、太陽能充電單元設(shè)計、窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IOT)通信單元設(shè)計和地磁傳感器單元設(shè)計,設(shè)計包括選型和電路設(shè)計。在軟件方面,設(shè)計完成了道釘側(cè)的運行程序,可以實現(xiàn)低功耗狀態(tài)下的數(shù)據(jù)采集分析和上傳,本文著重講解了低功耗程序和數(shù)據(jù)傳輸功能的程序。為實現(xiàn)準(zhǔn)確的車輛位置感知,本文提出了道釘側(cè)/服務(wù)器側(cè)算法,道釘側(cè)使用自適應(yīng)基值的狀態(tài)機判別算法,服務(wù)器側(cè)使用數(shù)據(jù)融合判別策略。在制定合適的算法之前,本文對地磁原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集和研究,分析了港口場區(qū)地磁信號的特點,確定了最優(yōu)化的道釘?shù)卮挪蓸勇?明確了車輛道釘之間距離和磁場強度的關(guān)系,為道釘側(cè)/服務(wù)器側(cè)算法研究做前期準(zhǔn)備。道釘側(cè)/服務(wù)器側(cè)算法通過兩側(cè)的綜合判斷,提高了檢測準(zhǔn)確性,具備較好的靈活性。道釘側(cè)算法的自適應(yīng)基值可以使算法有較好的環(huán)境適應(yīng)性,狀態(tài)機的引入可以增強算法的魯棒性。服務(wù)器側(cè)算法對道釘側(cè)上發(fā)的數(shù)據(jù)做融合分析,可以修正可疑數(shù)據(jù),剔除冗余數(shù)據(jù),提高了檢測準(zhǔn)確性。測試了整個車輛位置感知系統(tǒng),包括軟硬件的性能和道釘側(cè)/服務(wù)器側(cè)算法的有效性。實際測試驗證了系統(tǒng)可以可靠運行,符合實際港口場站的工作需求。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文磁檢測器，車輛與地磁檢測器的距離較小，偶極子模型不再測的主要方法是特征分析類的方法或者統(tǒng)計學(xué)方法[30]。在碼知場景中，會涉及動態(tài)與靜態(tài)的磁場檢測，檢測難度比一般表面磁場是長期穩(wěn)定的，當(dāng)有鐵磁物質(zhì)存在，會對地磁場產(chǎn)的地磁場感應(yīng)設(shè)備都是基于穩(wěn)定磁場的特性開發(fā)設(shè)計的。地也是利用地磁場的穩(wěn)定性特點，同時結(jié)合車輛對地磁場會產(chǎn)。車輛本身含鐵量較高，會與地磁場相互作用。利用低磁性車輛對地磁場的影響。在簡化的模型中，我們知道磁場大小關(guān)，包括車輛與檢測器的空間位置關(guān)系、車輛的磁矩。實際的磁場大小是車輛各部分的綜合影響，車輛的各部分磁矩是間位置也是不定的，，如圖 2-4 所示。因為磁檢測器檢測到的數(shù)映了車輛的特征及空間位置，所以利用地磁檢測器可以判斷車輛的位置。

圖 2-5 NB-IOT 部署方式B-IOT 的詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 2-6 所示。核心網(wǎng)由 MME、SGW、P等網(wǎng)元構(gòu)成。SCEF 是為了 NB-IOT 而新引入的部分，它用于在控 IP 類型的數(shù)據(jù)包，同時可為鑒權(quán)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供抽象接口。圖 2-6 NB-IOT 詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銪-IOT 有三種工作狀態(tài)，三種工作狀態(tài)分別是連接態(tài)（connected）le）和節(jié)能態(tài)（PSM）。當(dāng) NB 模塊注冊入網(wǎng)后，模塊處于可以發(fā)的狀態(tài)，此狀態(tài)便是連接態(tài)，數(shù)據(jù)發(fā)送接收完成后會啟用“不活
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.5;TP391.44;U691

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本文編號：2651775