本文關(guān)鍵詞：基于單線圈的車輛檢測技術(shù)研究

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【摘要】：智能交通系統(tǒng)是從整個(gè)道路交通的全局出發(fā)建立起的一種高效、實(shí)時(shí)的交通管理和運(yùn)輸系統(tǒng)。它綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)和電子控制技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù),顯著提高了整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系的科學(xué)化水平。智能交通系統(tǒng)利用現(xiàn)有的交通設(shè)施,提高了交通運(yùn)輸效率,緩解了交通擁堵,改善了路網(wǎng)的通行能力,減少了交通事故的發(fā)生,同時(shí)減輕了環(huán)境污染,是解決交通問題最為有效的手段,代表了道路交通發(fā)展的方向。本文重點(diǎn)研究了智能交通系統(tǒng)中的車輛檢測技術(shù),在環(huán)形線圈車輛檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于單線圈的車輛檢測系統(tǒng)。車輛檢測設(shè)備作為交通控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施,通過對車輛的速度、交通流量、道路占有率等基本的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,為智能交通系統(tǒng)建模、控制和決策誘導(dǎo)提供依據(jù)。單線圈車輛檢測器避免了傳統(tǒng)雙線圈車輛檢測器臨近的兩個(gè)線圈之間存在交叉串?dāng)_的問題,且電路簡單,可靠性高,成本低,特別對于現(xiàn)有路網(wǎng)已大量鋪設(shè)單線圈車輛檢測器的事實(shí),研究基于單線圈的車輛檢測技術(shù)具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)價(jià)值。但目前單線圈車輛檢測器可以直接獲得的交通參數(shù)是車流量和道路占有率,并不能直接獲得車輛的速度�；诖�,文中提出了一種基于單線圈車輛檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車速直接測量的方法,該方法算法簡單,測量精度高,滿足智能交通系統(tǒng)對車輛信息檢測的要求。本文在理論研究的基礎(chǔ)上,建立了單線圈車輛檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)速度測量的理論模型,提出了基于單線圈實(shí)現(xiàn)車速直接測量的新方法。該方法通過對單線圈車輛檢測系統(tǒng)采集到的頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行變換,使不同類型的車輛在不同情況下通過檢測線圈的時(shí)間-頻率曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線具有相同的頻率變化量,從而利用時(shí)間-頻率曲線上升沿的斜率進(jìn)行車速的測量,實(shí)現(xiàn)了基于單線圈車輛檢測系統(tǒng)對車速的直接測量,同時(shí)可以獲得車長、車流量、道路占有率等交通信息。由于車輛通過單環(huán)形線圈的時(shí)間是非常短暫的,這就要求測量系統(tǒng)必須能夠快速而準(zhǔn)確的響應(yīng),采集過往車輛的交通信息,并能與其它設(shè)備進(jìn)行通信。為此,系統(tǒng)選用基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103ZET6系列微處理器組成車輛信息的處理單元,該系列微處理器強(qiáng)大的處理能力、存儲能力和通信能力為交通信息的快速采集、處理和傳輸提供了保障。本文在需求分析的基礎(chǔ)上,給出了車輛檢測器軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體方案。為了進(jìn)一步驗(yàn)證單線圈車輛檢測系統(tǒng)車速測量的有效性,設(shè)計(jì)了基于紅外線對射方法的車速測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)測速簡單,容易實(shí)現(xiàn),具有較高的測量精度,滿足速度標(biāo)定的要求。文中詳細(xì)闡述了紅外測速系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),并分析了系統(tǒng)的測量誤差,證明了應(yīng)用紅外測速系統(tǒng)進(jìn)行速度標(biāo)定的可行性。實(shí)驗(yàn)證明本文提出的基于單線圈實(shí)現(xiàn)車速直接測量的方法具有較高的測量精度和良好的魯棒性,為單線圈車輛檢測系統(tǒng)大范圍實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U495

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本文編號：1139805