當(dāng)前,我國公路建設(shè)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展的階段,公路隧道作為公路的重要組成部分,其數(shù)量也在不斷增加,因隧道相對狹小封閉的環(huán)境,隧道內(nèi)行車狀況相較露天環(huán)境更為復(fù)雜,隧道行車路面狀況變化對隧道行車安全性的影響更大。在傳統(tǒng)的公路隧道運營中,管理中心無法實時得知隧道口的環(huán)境變化,無法根據(jù)隧道路面行車狀況以及隧道內(nèi)車流量進(jìn)行自動調(diào)控。本文通過對傳統(tǒng)公路隧道運營管理方式進(jìn)行分析,結(jié)合國內(nèi)外對公路隧道運營管理以及對路面凝冰狀態(tài)與溫度條件關(guān)系的研究,提出了智慧隧道車道管理系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)方案。該系統(tǒng)包括上位機(jī)隧道現(xiàn)場管理單元及下位機(jī)智能車道指示器、雷達(dá)車檢器和能見度儀,其中智能車道指示器由基于STM32的單片機(jī)最小系統(tǒng)、CAN/RS485通訊子系統(tǒng)、路面溫度采集單元、環(huán)境溫濕度采集單元、LED點陣屏顯示單元組成。隧道現(xiàn)場管理單元運行上位機(jī)控制軟件,通過有線通訊總線與下位機(jī)各設(shè)備進(jìn)行信息交互,控制設(shè)備的運行及獲取多項隧道數(shù)據(jù)。智能車道指示器運行在自動模式下時,可通過將采集的環(huán)境參數(shù)輸入路面凝冰風(fēng)險等級模型,確定路面凝冰風(fēng)險等級,自動切換指示器顯示的限速圖形來提高隧道行車的安全性。隧道現(xiàn)場維護(hù)人員還能通過... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題研究的目的與意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 未來發(fā)展趨勢
    1.5 課題研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第2章 智慧隧道車道管理系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 系統(tǒng)的需求分析
    2.2 系統(tǒng)的總體方案
    2.3 系統(tǒng)的車道調(diào)控方案
        2.3.1 凝冰風(fēng)險預(yù)警模型的建立
        2.3.2 智能車道指示器內(nèi)容顯示方案
    2.4 本章小結(jié)
第3章 硬件設(shè)計
    3.1 控制單元介紹
    3.2 智能車道指示器子系統(tǒng)
        3.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)
        3.2.2 電源電路設(shè)計
        3.2.3 有線通訊模塊設(shè)計
            3.2.3.1 CAN總線通訊模塊設(shè)計
            3.2.3.2 RS485總線通訊模塊設(shè)計
        3.2.4 地址配置模塊設(shè)計
        3.2.5 LED點陣顯示屏控制模塊設(shè)計
        3.2.6 紅外遙控控制模組設(shè)計
        3.2.7 隧道口環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計
            3.2.7.1 環(huán)境溫濕度采集模塊
            3.2.7.2 路面溫度采集模塊
    3.3 車流量數(shù)據(jù)及能見度數(shù)據(jù)采集模塊
    3.4 本章小結(jié)
第4章 軟件設(shè)計
    4.1 通訊總線協(xié)議移植與設(shè)計
        4.1.1 CAN總線通訊設(shè)計
            4.1.1.1 CAN總線協(xié)議介紹
            4.1.1.2 CAN總線協(xié)議移植
        4.1.2 RS485總線通訊設(shè)計
            4.1.2.1 Mod Bus協(xié)議介紹
            4.1.2.2 Mod Bus協(xié)議移植
2C通信">    4.2 I²C通信
    4.3 環(huán)境數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計
        4.3.1 環(huán)境溫濕度采集程序設(shè)計
        4.3.2 路面溫度采集程序設(shè)計
        4.3.3 車流量與能見度采集程序設(shè)計
    4.4 紅外控制程序設(shè)計
    4.5 LED點陣屏控制程序設(shè)計
    4.6 路面凝冰預(yù)警程序設(shè)計
    4.7 多任務(wù)程序設(shè)計
        4.7.1 Free RTOS介紹
        4.7.2 Free RTOS移植
    4.8 隧道現(xiàn)場控制單元上位機(jī)軟件設(shè)計
    4.9 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試與分析
    5.1 實物展示
    5.2 LED點陣屏顯示測試
    5.3 隧道環(huán)境數(shù)據(jù)采集采集功能測試
    5.4 紅外遙控測試
    5.5 凝冰風(fēng)險預(yù)警功能測試
    5.6 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
    5.7 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[7]秦嶺終南山公路隧道防災(zāi)救援體系及實際應(yīng)用研究[D]. 周子健.長安大學(xué) 2016
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本文編號：3149312