1. 研究目的与意义
一、研究背景
随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快,我国机动车拥有量和道路车辆数目急剧增加[1]。尤其是在一些大中型城市,道路交通拥挤交通堵塞以及由此造成的交通事故增加、环境污染加剧等,是我国城市普遍面临的极其严重的城市问题之一,而且其现已成为阻碍国民经济发展的亟待解决的问题。智能交通系统(Intelligent Traffic System,简称 ITS)又称智能运输系统(Intelligent Transportation System),其是将先进的计算机处理技术、数据通讯传输技术、信息技术以及电子自动控制技术等有效地运用于交通管理领域,将人、路、车等元素有机结合起来,建立起一种基于实时、准确、高效的基础上的交通运输综合管理系统[2]。智能交通系统(ITS)中比较关键的数据有道路占有率、道路车流量、车速等[3]。其中,道路车流量检测作为智能交通系统关键一环,一直以来都是国内外学者在智能交通领域的一个研究热点。
相较于传统的车辆识别方法,如感应线圈法、超声波检测法和红外线检测法等,基于视频的车辆检测方法因其检测路段设置灵活、监测区域较大、成本较低等优点,得到了越来越广泛的研究与应用[4]。本课题就是在传统的基于视频的车辆检测方法的基础上,将车流量检测算法在多核嵌入式 ARM 上得以实现,在实现基于视频的车辆检测技术相对于感应线圈法等传统车量检测方法的前提下,进一步发挥出嵌入式系统低功耗、低成本、高可靠性等优势。
2. 研究内容与预期目标
一、主要研究内容:
1. 基于STM32开发板和磁阻传感器,设计出检测车流量的体系系统,完成总体方案的设计与说明;
2. 传输中物联网技术的选择,对比不同的短距离无线通信技术的传输距离,功耗,传输速率等,选择合适的无线通信技术进行研究;
3. 研究方法与步骤
一、拟采用的研究方法
首先我们需要确立系统整体的设计方案,它包括系统软件与硬件的设计。其中硬件设计部分包括磁阻传感器模块、无线通信模块、信息处理模块和电源。通过设立节点的方式从而准确的测出车流量信息。节点最大能量主要消耗在无线发送与接收数据时刻。多个磁阻传感器节点通过串口无线通信模块与计算机系统相连,将检测到的车流量信息反馈到上位机,从而实现对整个路口车流量的检测。该系统包含了信号放大模块、无线通信模块、A/D转换模块、传感器置位/复位模块等。
由于磁阻传感器大约仅有几米的检测范围,而且磁场信号强度随着距离增大而线性衰减。实际应用中,我们通常将传感器置于车道中间。这样一方面由于模块体积叫嚣不会影响交通行驶,另一方面也大大地克服了这一缺点。
4. 参考文献
[1]林飞.我国大城市交通拥挤对策及关键技术研究[D].长安大学, 2006.
[2]王古月.基于 BDS/GPS 的智能车载终端研究与实现[D].合肥工业大学, 2016.
[3]须啸海.嵌入式智能交通车流量监控系统的实现[D].电子科技大学, 2015.
5. 工作计划
序号 | 起讫日期 | 工作内容 |
(1) | 2021年2月26日- 2021年3月02日 | 对研究课题《基于物联网技术的智能车辆流量监测节点的研究与设计》进行调研和查阅文献资料 |
(2) | 2021年3月05日- 2021年3月09日 | 确立系统整体的设计方案,通过调研了解整个系统大体的设计思路 |
(3) | 2021年3月12日- 2021月23日 | 研究系统硬件方面的设计,确定核心控制器、LoRa、磁阻传感器 |
(4) | 2021年3月26日- 2021年4月13日 | 研究系统软件方面设计,进行检测模块程序和信息处理程序 |
(5) | 2021年4月26日- 2021年5月11日 | 对设计好的软件与硬件进行联合调试,对实验结果进行误差分析,以求实验方案的改进 |
(6) | 2021年5月14日- 2021年5月18日 | 设计过程中完成翻译英文文献《Vehicle flow detection based on STM32》的工作。 |
(7) | 2021年5月21日- 2021年6月08日 | 完成毕业设计的所有测试,最后进行论文的撰写 |
(8) | 2021年06月11日- 2021年06月15日 | 整理毕设的相关资料,制作一个ppt,准备答辩 |
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