基于單線圈的車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、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(wèn)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

2、車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)，在環(huán)形線圈車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于單線圈的車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)。車(chē)輛檢測(cè)設(shè)備作為交通控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)對(duì)車(chē)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(cè)，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(chē)輛檢測(cè)器避免了傳統(tǒng)雙線圈車(chē)輛檢測(cè)器臨近的兩個(gè)線圈之間存在交叉串?dāng)_的問(wèn)題，且電路簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低，特別對(duì)于現(xiàn)有路網(wǎng)已大量鋪設(shè)單線圈車(chē)輛檢測(cè)器的事實(shí)，研究基于單線圈的車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)價(jià)值。但目

3、前單線圈車(chē)輛檢測(cè)器可以直接獲得的交通參數(shù)是車(chē)流量和道路占有率，并不能直接獲得車(chē)輛的速度?；诖耍闹刑岢隽艘环N基于單線圈車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車(chē)速直接測(cè)量的方法，該方法算法簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，滿足智能交通系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛信息檢測(cè)的要求。
　　本文在理論研究的基礎(chǔ)上，建立了單線圈車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)速度測(cè)量的理論模型，提出了基于單線圈實(shí)現(xiàn)車(chē)速直接測(cè)量的新方法。該方法通過(guò)對(duì)單線圈車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)采集到的頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，使不同類(lèi)型的車(chē)輛在不同情況下通過(guò)檢測(cè)

4、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(chē)速的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了基于單線圈車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)車(chē)速的直接測(cè)量，同時(shí)可以獲得車(chē)長(zhǎng)、車(chē)流量、道路占有率等交通信息。
　　由于車(chē)輛通過(guò)單環(huán)形線圈的時(shí)間是非常短暫的，這就要求測(cè)量系統(tǒng)必須能夠快速而準(zhǔn)確的響應(yīng)，采集過(guò)往車(chē)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(chē)輛信息

5、的處理單元，該系列微處理器強(qiáng)大的處理能力、存儲(chǔ)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(chē)輛檢測(cè)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(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)車(chē)速測(cè)量的有效性，設(shè)計(jì)了基于紅外線對(duì)射方法的車(chē)速測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)測(cè)速簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，具有較高的測(cè)量精度，滿足速度標(biāo)定的要求。文中詳細(xì)闡述了紅外測(cè)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(cè)量誤差，證明了應(yīng)用紅外測(cè)速系統(tǒng)進(jìn)行速度