磁敏傳感器在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用實現(xiàn).pdf

1、本論文是在參與上海市重點科技項目“智能交通系統(tǒng)”工作的基礎(chǔ)上完成的。ITS(IntelligentTransportationSystem)智能交通系統(tǒng)，主要利用信息技術(shù)將行人、車輛、道路相互緊密協(xié)調(diào)統(tǒng)一處理、和諧實施，從而建立起大區(qū)域范圍內(nèi)、全方位作用的實時、高效、易操作的交通統(tǒng)一管理系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步高速發(fā)展，我國的城市化、汽車化生活進(jìn)入了急速發(fā)展的階段，但相對滯后的公共交通設(shè)施導(dǎo)致了交通擁擠、事故頻發(fā)、環(huán)境污染等問題日益惡

2、化，所以建立國內(nèi)的智能交通系統(tǒng)有其必要性和緊迫性。
　　 智能交通系統(tǒng)中的傳感設(shè)備有多種形式，諸如利用視頻、線圈等方式，各種方式都存有利弊，經(jīng)過論證，項目組選用磁敏傳感器作為信號源，具體選用了GMR巨磁傳感器。本文針對ITS的兩個子問題展開：基于磁敏傳感器的停車位檢測系統(tǒng)和車輛測速系統(tǒng)。在項目工作進(jìn)行中，完成了兩項專利：利用地磁信號進(jìn)行車輛檢測的智能檢測方法和無線磁敏交通信息檢測系統(tǒng)；在申兩項軟件著作權(quán)：多串口同步數(shù)據(jù)采集平臺和

3、公共傳感數(shù)據(jù)樣本庫系統(tǒng)。本文主要展現(xiàn)了以下幾方面的研究與開發(fā)：
　　 1．磁敏傳感器的信號分析。在大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，對采用磁敏傳感器作為信息源的方案進(jìn)行論證，特別是針對停車位與測速的具體任務(wù)，提出具體實施方案。通過對GMR巨磁傳感器特性電阻的分析，在實際情況中運用GMR傳感器的X、Y、Z三軸磁敏信號的變化，完成對系統(tǒng)應(yīng)用中各軸信號選取的優(yōu)先序列和權(quán)重。通過抽取信號采集電路中各級放大信號的對比情況，確定算法所用數(shù)據(jù)的來源，

4、結(jié)合電路調(diào)整，為其后的算法提供可靠的數(shù)據(jù)源。
　　 2．停車位車輛判定算法。設(shè)計測試方案，按實際情況檢測車輛在過道、進(jìn)入車庫、擺正車輛、停穩(wěn)、出庫等過程中的信號；及在這些情況下，臨近車庫有無車輛時，信號的區(qū)別。分析信號波形及特征量，設(shè)定信號背景值，利用軟件收集初始背景，并利用雙緩存技術(shù)實現(xiàn)背景值校正，以便對特征信號量進(jìn)行算法處理、確定停車位是否有車信息，并上傳停車位最終判定信息。此項成果已運用在上海世博會，浦東機(jī)場停車位、無錫市

5、民中心等公共場合。
　　 3．車輛行車速判定算法。設(shè)計測速方案，根據(jù)項目要求情況在行車道布設(shè)傳感器設(shè)備，針對傳感器間的不同距離、車輛的不同車速、車輛的行駛方向有無影響等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析，最終選定試用算法，經(jīng)測試后加入誤差補償，完成車輛測速算法，程序上傳車速信息。此測速方法彌補了雷達(dá)和視頻在執(zhí)法過程中易被干擾的缺點，其中設(shè)計的多串口數(shù)據(jù)采集平臺也填補了工業(yè)多串口同步采集的應(yīng)用。
　　 智能交通的目的是建立良好的交通信