基于單線圈的車輛檢測技術(shù)研究.pdf

1、智能交通系統(tǒng)是從整個道路交通的全局出發(fā)建立起的一種高效、實時的交通管理和運輸系統(tǒng)。它綜合運用了計算機技術(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)等多種先進技術(shù)，顯著提高了整個交通運輸管理體系的科學化水平。智能交通系統(tǒng)利用現(xiàn)有的交通設施，提高了交通運輸效率，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。
　　本文重點研究了智能交通系統(tǒng)中的

2、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，設計了基于單線圈的車輛檢測系統(tǒng)。車輛檢測設備作為交通控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設施，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)進行檢測，為智能交通系統(tǒng)建模、控制和決策誘導提供依據(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線圈之間存在交叉串擾的問題，且電路簡單，可靠性高，成本低，特別對于現(xiàn)有路網(wǎng)已大量鋪設單線圈車輛檢測器的事實，研究基于單線圈的車輛檢測技術(shù)具有相當?shù)慕?jīng)濟價值。但目

3、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)實現(xiàn)速度測量的理論模型，提出了基于單線圈實現(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)進行變換，使不同類型的車輛在不同情況下通過檢測

4、線圈的時間-頻率曲線與標準曲線具有相同的頻率變化量，從而利用時間-頻率曲線上升沿的斜率進行車速的測量，實現(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)形線圈的時間是非常短暫的，這就要求測量系統(tǒng)必須能夠快速而準確的響應，采集過往車輛的交通信息，并能與其它設備進行通信。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

5、的處理單元，該系列微處理器強大的處理能力、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)設計的整體方案。
　　為了進一步驗證單線圈車輛檢測系統(tǒng)車速測量的有效性，設計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，容易實現(xiàn)，具有較高的測量精度，滿足速度標定的要求。文中詳細闡述了紅外測速系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計，并分析了系統(tǒng)的測量誤差，證明了應用紅外測速系統(tǒng)進行速度