基于HMC与NRFE的交通信息采集系统.doc
《基于HMC与NRFE的交通信息采集系统.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于HMC与NRFE的交通信息采集系统.doc(167页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、基于HMC与NRFE的交通信息采集系统(完整资料)(可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)摘要智能运输系统(TS)被公认为是当前解决我国大城市交通拥挤和提高道路安全的有效手段,而交通数据采集是I最为基础的环节。本设计分析了国内外数据采集系统发展的现状和存在的问题,论证了交通数据信息采集系统的必要性,提出了交通数据采集系统的基本要求,详细论述了基于MC022磁引信的信号采集模块,其硬件电路包括磁探测电路、信号放大电路和基于RE5芯片的无线射频收发电路。通过HMC102双轴检查地磁场变化,经过适量计算转换,可有效的降低误差,再经过基于NRF5的发射和接收模块,实现远距离通讯,较以往的环形线圈
2、感应式采集成本低,精度高,维护方便。无线发射模块采用太阳能供电更好的降低了设备的维护几率,降低了,设备维护对交通的影响。软件采用语言编写,并在KEI集成环境中编辑、编译.实验结果证明整个系统具有精度高、功耗低、使用方便和微型化的优点。关键词:磁传感器;信号采集;无线射频收发;模块设计AbstactIntelligentTranspoSystems (TS) onsderd the curet solve ty congestonnd efeciven of improving roa safy, d trafic data acquiiion i the most bsic art f the
3、IS The design o te develpmet o omestic nteratioal ataacustion yte staus an proes traffic dat enstae the nedfor inforaton colectin system, raffidtacollection sm is prposed the basic rquiement dscussd n ei t mageicf baed HMl02 signl aquitin modu,The hadwre iuding manetc etetin ict, sign mifer nd RF ch
4、ips baseNFE5 nsciver ircuit. Check through the HC1022w-ais geomanti fiedchs, afte apprpriae conveo alculati, anffcively rede t r, ndhen af NRF9E5-base anmitad rceiv modles toachievelngdistae comuicatios, hn before induction co rngolcion, low ost, hih acuray,mnenaceconvenint Solrpweredwireless tansmi
5、tr modul usng better chance of reucghe mainteance ofhe equipment, educing equpmt maineance on thtrafc。Softare using c anguage and ingtd vironment in KEI dit, omple. Experimeta ressow the system ithghprecisi, lo powr onsumpto, eas to use d the advanagesf mituizion. ey rd: mgneticseno;sgnalcsiton; rdi
6、o frequcy trncv;odule目录摘要IAbstactI1绪论11。1交通信息采集技术1.1智能交通系统41.1。2国内外交通信息采集技术的种类和特点42基于HM10与RFE的交通数据采集系统。1传感器模块621。1HMC022磁阻传感器功能62.2HM0性能及工作原理2.1。3磁传感器电路部分12.基于NRF9E5的无线收/发模块022.1 NRF95功能及工作原理202。2.2基于NRE5的无线发射模块.23基于RFE5的无线接收模块273 SI基本协议2831P基本协议2832S用户逻辑23.3SPI原理28。3.1 PI的多义性293。.2通信的SPI 概念304软件模块3
7、641基于嵌入式的交通信息采集程序流程图6致谢37参考文献8附录1-发射模块原理图39附录2发射模块PB图0附录3-接收模块原理图4附录4-接收模块PB图421绪论近年来,随着经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高,车辆保有量及交通出行量迅速攀升,而相应的交通基础设施和智能化交通管理系统的建设则相对滞后,这都对当今的交通管制提出了新的挑战。为了解决地面交通迅速发展所引发的诸多问题,智能交通系统(ntelligent rasportysem,IS)被提到了重要的位置。早在世纪0年代,以欧洲、美国和日本为代表的各发达国家已从依靠扩大路网规模来解决日益增长的交通需求,转移到利用高新技术来改造现有道路
8、运输体系及其管理方式,从而达到提高路网通行能力和服务质量、改善环保质量、提高能源利用率的目的.而中国的智能交通建设则起步较晚,直到20世纪0年代才提出了智能交通的概念,但随着近年来我国国民经济的稳步增长与信息化水平的逐步提高,智能交通系统已经成为我国交通行业研究的热点.智能交通系统就是以缓和道路堵塞和减少交通事故,提高利用者的方便、舒适为目的,利用尖端的信息通讯技术等的交通系统的总称。它通过传播实时的交通信息使出行者对即将面对的环境有足够的了解,并据此做出正确的选择。通过消除道路堵塞等交通隐患,建设良好的交通管制系统,减轻对环境的污染.通过对智能交叉路口和自动驾驶技术的开发,提高行驶安全,减少
9、行驶时间。当前智能交通系统的研究领域有:先进的交通管制系统、先进的交通信息服务系统、先进的公共交通系统、先进的公路交通系统、先进的车辆控制系统、先进的物流交通系统等。智能交通系统可以为交通部门及时、准确地提供诸如车流量、道路拥塞度和事故监控等交通信息,使交通部门能有效地获取有关交通状况的信息,并进行处理,从而更好地发挥交通管理系统在交通监视,交通控制、出入控制,救援管理等方面的准确性和调控性。智能交通系统的早期构想是由美国在六十年代提出的,目前,世界上已形成了美国、日本、欧盟三大ITS研究开发基地,除此之外,亚洲的韩国、新加坡和我国的香港特区ITs发展水平也较高。6年代末期,美国的G(lcrn
10、ic Rod GidanceSystem)项目开始了世界上最早的IS开发研究。之后美国集中了国内各种力量,并在政府和国会的参与下,成立了ITS的领导和协调机构,于91年制订了综合陆上运输效率化法(即所谓的冰茶法案,ISTE),并拟订了2年发展计划,总投资预算40亿美元。目前,美国在智能公共交通领域独树一帜,已建立起相对完善的车队管理(通讯系统、地理信息系统、车辆自动定位系统、乘客自动计数系统、公交运营软件系统、交通信号优先系统)、公交出行信息(出行前公交信息系统、车站,路边的公交信息系统、车上公交信息系统、综合乘客信息系统)、电子收费和交通需求管理技术等四大系统及多个子系统及技术规范标准。在视
11、频检测领域,美国的Atooe公司无疑是其中的佼佼者.该公司开发的事故检测系统主要用于采集车辆的平均速度,数量和车道流量等信息,通过这些信息,就可以检测出高速公路上发生的事故。数据和实时视频信号经光纤传至城市交通管理中心,并由Scpeerer通讯服务器定时轮流处理每个视频处理器,最后将预测的旅行时间通过MS显示给用户;另外,该公司还充分利用了数字电路的小型化优势,将光电传输器件与计算器件集成到视频感应器中。这种集成的视频感应器通过一种全新的通讯架构与感应系统相连,并由感应管理软件进行统一的管理。感应器使用改进后的追踪与速度测量算法将大大提高车辆检测与分类上的准确性.日本的智能交通系统起步较晚,但
12、由于政府重视,其发展和推进速度却相当快.日本城市公共交通系统智能化的发展过程经历了3个阶段:70年代末开始应用的公共汽车定位系统,即公共汽车接近显示系统:0年代初开始应用的运行管理系统,其中包括乘客自动统计、运行监视和运行控制;90年代初开始应用的综合管理系统,其中包括后勤业务改进和经营支援系统。日本组成了由四省一厅参加的全国统一智能交通系统开发组织(VERIS),并于196年制定了“推进T总体构想”.并推出了一个投资预算7。8兆亿日元,为期长达年的发展计划,包含了智能子系统部分应用、改善基础设施建设及系统和产品的研究开发.日本的IT研究与应用开发工作主要围绕三个方面进行,它们分别是:车辆信息
13、与通信系统、不停车收费系统、先进道路支援系统。由警察厅、邮政省和建设省主持的VICS系统以向驾驶员提供道路交通信息、使道路交通安全流畅为目的,已经开始进入应用化试验的阶段。目前,装载有接收此类交通信息设施和车载路径导航装置的车辆已经超过00万辆。此外,为推广应用ITS的研究成果,引进先进技术,实现IT的多元化,发挥先进技术的优越性,日本还先后制定了artway(智能道路)计划和SatarAV(AvaceSafyhicle,先进安全型汽车)计划,以创造综合IS技术的高效、安全的通行环境。在设想中,这条道路将会有先进的通信设施,不断向车辆发送各种交通信息,所有的收费站都不需停车,能以较快的速度通行
14、,道路与车辆可高度协调,道路提供必要信息以便车辆进行自动驾驶。欧盟对T的研究、开发也不甘落后,85年,欧共体19个成员国为主的政府与民间企业组织合并后,共同推进智能运输系统的发展,并更名为欧洲道路运输信息技术实施组织(PdCO),总开发投入0亿美元,实施智能道路和车载设备的研究发展计划。1986年欧洲民间联合操作了欧洲高效安全交通系统计划(RMETHEU),之后在政府介入下1995年启动了POTE计划,9年月底,欧共体事务总局3局第一次公布了TTAP征集的具体74个子项目.至今,已有相当一部分的研究成果投入到实际的应用当中,并为使用者带来了可观的经济效益。比利时的Trficon公司最近开发了一
15、种用于小型路口的,经济简单且综合性高的小型视频检测设备。这种作用于交叉:3的新型多功能、经济型检测器可以将摄像机和检测器集成在一个紧密轻巧的盒子里,并从多至四个区域内检测车辆,通过视频信号独立开放的收集器,提供数据给交通信息处理系统,最后以连续信号由485通信端口输出。该设备比其他检测设备,例如雷达、红外线、线圈等能更好更经济地调整交通信号灯的工作。”我国在智能交通领域则起步较晚。长期以来,由于我国交通资料相当缺乏,统计数据不完善,这给许多城市的交通管理、规划和控制等带来了非常大的困难,而我国在交通控制设备的研制开发上与发达国家相比还有一定差距,我国自行研制的设备在功能、可靠性等方面还有待于进
16、一步提高。但是近年来,国民经济一直持续增长,风险投资体制逐步完善,信息化水平迅速提高,逐步与国际接轨,安全、环保意识也日益增强,这些都为我国发展智能交通提供了很好的条件。199年11月,国家智能交通系统工程技术研究中心(ITsC)正式由国家科学技术部批准建立,它以国民经济、交通运输行业和市场需求为导向,针对智能交通系统发展中存在的重大技术问题,对有市场价值的重要应用科技成果进行共性技术、关键技术的后续化、工程化、产业化以及系统集成的高新技术研发实体,是国家级的工程技术研究中心。ITS拥有国内唯一的综合性智能交通系统检测和实体实验室以及智能运输系统实验室,通过科研成果的转化应用,带动制造业和服务
17、业的发展,增强我国在2l世纪的国际竞争力。TSC还承担着“全国智能运输系统标准化技术委员会”的工作,负责组织IT国家标准和行业标准的制订、修订和审查并代表中国参与ITS国际标准化工作。在中国,川大智胜、汉王科技和上海高德威等公司走在了智能交通领域的最前端。川大智胜的Z200车牌自动识别系统是以通过国家公安部部级鉴定的“高速行驶汽车号牌自动识别系统”为核心技术的。该产品在基于多分辨率纹理分析和模糊熵的快速定位分割、多帧图像实时融合去模糊、连续多帧图像识别结果的置信度判别等技术上有重大创新。对高速运动车辆(车速墨140kmh)识别正确率可达9。识别主机有户外型、户内型和车载型等系列产品,支持视频触
18、发和一机多路识别,对阴雨、低温等恶劣环境有很好的适应性.应用系统可分为治安卡12系统、电子警察系统、车载识别系统、车辆旅行时间检测系统、车辆检测线及收费站应用系统等多种类型,已在北京、上海、深圳、大连、顺德、吉林等二十多个省市应用。北京汉王科技有限公司的智能交通产品嵌入式一体化车牌辨识仪(“汉王眼”)是一款基于DSP硬件运算平台的汽车牌照识别系统,它采用一体化的结构,将照明模块、采图模块、识别模块、传输模块、温控模块全部集中在一个防护罩内,能完成从采集车辆图像、识别车牌号码到传输识别结果的全部过程,通过标准RS32(或S485)串口传输方式直接输出车牌识别结果(号码字串和标准图像格式文件),根
19、据完全公开的数据传输协议,可方便地接入到各类智能交通车辆管理系统中。汉王公司凭借其在文字识别领域的国内领先技术而专门开发的车牌识别算法,使这款产品在高速公路收费系统、城市卡口系统、超速布控系统、小区大院车辆管理系统等多个领域都得到了广泛的应用.上海高德威的GPR一99T牌照识别器系统产品,采用最新的数字图像处理和识别技术,基于嵌入式工控机SP和专用硬件电路,利用定向反射和自然光相结合的识别原理,实时地完成复杂情况下的汽车牌照的定位、分割以及识别,通过牌照二值化图像写入IC卡技术,解决了入口图像传输到出口的难题;通过摄像机二次开发和智能补光技术,确保了成像质量不受车大灯和光线明暗的影响。该产品具
20、有很高的识别率和稳定性,已大量应用于高等级公路的收费监控系统,公安、海关车辆管理、停车场管理、封闭区域车辆管理、交通参数调查等系统中。11交通信息采集技术.1.1智能交通系统智能交通系统(ntellg rnsport Sysem 或者 tienrnsportnSystem,简称ITS)是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。智能交通系统的前身是智能车辆道路系统(Ineigent Vehicle igw ystem,VS)智能交通系统将先进的信息技术、
21、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。1。1。国内外交通信息采集技术的种类和特点车辆检测技术有多种方式.目前常用的是地感线圈、雷达(微波)、超声波、红外、激光,视频等几种检测技术。在早期的交通监控系统中,欧美许多国家采用环型线圈检测器作为车辆检测装置.而日本等亚洲国家多采用超声波检测和光学探测的方法。目前常用的车辆检测器是环型线圈检测器,它能监测车辆的存在以及路段的饱和度.通过在单车道上安装多个线圈,环型线圈检测器还可以监测车辆的速度以及车辆的长度.
22、直至今日,该技术的研究和开发历史较长,技术相对成熟、稳定,检测的精度高,而且可以工作在恶劣的天气环境下,但环型线圈检测器也有其固有的缺点:环型线圈检测器不能同时监测多个车道,对于想了解多个车道的车流量情况只能在多车道的路段上每个车道都安装一套线圈检测器。当安装或维护线圈车辆检测器时,需要阻断交通流。当两辆车过于接近时,环型线圈检测器将会误认为是一辆车。对于一些特殊路段例如立交桥桥体表面,由于厚度限制,不能埋设线圈。安装过程对可靠性及寿命有很大影响。超声波检测器利用反射回波原理制成的,微波检测器按照多普勒效应原理工作,红外检测一般采用反射式检测技术。虽然超声波检测与光学检测器不会破坏路面,但是也
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 HMC NRFE 交通 信息 采集 系统 完整 资料
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。