高速公路車道收費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、高速公路實(shí)現(xiàn)封閉式、半自動(dòng)化收費(fèi)是智能化交通系統(tǒng)的一個(gè)重要研究課題。它是實(shí)現(xiàn)高速公路運(yùn)營(yíng)、收費(fèi)管理全自動(dòng)化過(guò)程的關(guān)鍵一步。而這其中收費(fèi)車道系統(tǒng)的半自動(dòng)化，可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)這一步的基礎(chǔ)。所以它的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)高速公路最終實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)營(yíng)管理是相當(dāng)重要的。一個(gè)封閉式、半自動(dòng)化收費(fèi)的高速公路在設(shè)計(jì)上主要由收費(fèi)車道、收費(fèi)站、收費(fèi)中心三部分組成。車道收費(fèi)系統(tǒng)負(fù)責(zé)通行車輛的交通控制，車輛信息的采集、記錄和通行費(fèi)用的計(jì)算。本論文主要討論它的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

2、 本論文是在環(huán)膠州灣高速公路機(jī)電改造工程的背景下完成的。這一工程主要目的是建立高速公路半自動(dòng)化收費(fèi)系統(tǒng)以替代原有的手工收費(fèi)系統(tǒng)。新的系統(tǒng)對(duì)可靠性、實(shí)時(shí)性要求比較高，增設(shè)了通信網(wǎng)絡(luò)和較多的控制設(shè)備。 基于環(huán)膠州灣高速公路新的收費(fèi)系統(tǒng)對(duì)于車道收費(fèi)的具體要求，論文分析了在新的收費(fèi)方式下收費(fèi)作業(yè)的操作流程，設(shè)計(jì)了車道系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。在車道軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中引入了UML建立了車道軟件系統(tǒng)的靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型，通過(guò)設(shè)計(jì)類圖構(gòu)建了車道收

3、費(fèi)軟件系統(tǒng)的實(shí)體，通過(guò)順序圖明確了收費(fèi)系統(tǒng)復(fù)雜的時(shí)序關(guān)系和事件轉(zhuǎn)移條件，從而提高了車道軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的效率和結(jié)構(gòu)的合理性。在具體的軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)了多個(gè)模塊。在I/O控制模塊中，研究了I/O控制核心設(shè)備PCL-725卡對(duì)于輸入信號(hào)的檢測(cè)和輸出信號(hào)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外場(chǎng)設(shè)備良好的控制效果。同時(shí)，采用多線程技術(shù)、配置文件讀寫(xiě)技術(shù)、回調(diào)函數(shù)技術(shù)、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)來(lái)提高整個(gè)軟件系統(tǒng)的靈活性和降低軟件開(kāi)發(fā)中的復(fù)雜性。在車道軟件系統(tǒng)完成后，通過(guò)建立仿

4、真車道環(huán)境，完成了車道收費(fèi)軟件系統(tǒng)的仿真測(cè)試工作，部分實(shí)現(xiàn)了測(cè)試自動(dòng)化。解決了人工測(cè)試工作量巨大、效率低下的問(wèn)題。從而提高了整個(gè)軟件系統(tǒng)的質(zhì)量和成熟度。 在本論文中，還在第五章研究了利用數(shù)字圖像處理技術(shù)來(lái)檢測(cè)車輛外形輪廓，提取有效特征參數(shù)的問(wèn)題。比較了Robert邊緣檢測(cè)算子、Sobel邊緣檢測(cè)算子、Prewitt邊緣檢測(cè)算子和LOG邊緣檢測(cè)算子在車輛邊緣檢測(cè)的不同效果，在總結(jié)這些算子優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了有一定抗干擾性、邊緣定