基于磁阻传感器和ZigBee网络的ITS车流量监控

摘要

城市交通问题日趋严峻，关联着汽车制造业及附属产业的发展、城市的污染，以及社会生产效率的提高。智能交通系统的建立能够高效的解决城市交通的拥挤问题，而无线传感器网络融入智能交通系统的技术日益成熟，突显传感网易于部署、施工便捷、运维成本低等特点。
　　本文针对城市交通道路地磁场和车辆的磁信号特征，设计交通流量信息采集节点，将交通道路上的磁信号扰动捕捉，经过MCU处理后，通过ZigBee网络和串口通信基站传输到建立的流量后台监控服务系统，对交通流量的数据进一步处理，使得服务系统能够对交通采集信息作出交通控制措施。本研究设计高度集成的传感器监测节点采集交通道路上的磁模拟信号，通过模数、数模转换，获得数字信号，并对监测节点电路作出电磁兼容设计，给无线射频模块提供低干扰的发射信号。对无线射频信号传输的接收成功率进行实验验证；其次建立了后台监控服务系统，收集、处理由ZigBee网络传输到无线基站再进一步传输到系统的车流信息，提出一种基于车流到达概率对交通的控制流进行建模分析，达到交通红绿灯对交通车流量的有效控制，并进行实验验证。

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第一章 前言

1.1 研究背景和意义

1.2 论文主要工作

1.3 论文结构安排

第二章 智能交通流量监控系统概述

2.1 车流量系统框架结构

2.2 车流量监控传感器的应用

2.3 ZigBee 技术

2.4 本章小结

第三章 智能交通流量监控系统硬件平台

3.1 车流量监测节点

3.2 流量监测节点的电磁兼容 PCB 设计

3.3 信息汇聚模块

3.4 无线射频红绿灯模块

3.5 本章小结

第四章 车流量监测软件平台设计

4.1 流量监测节点程序设计

4.2 汇聚节点程序设计

4.3 红绿灯控制程序设计

4.4 本章小结

第五章 监控后台服务系统设计及应用分析

5.1 服务器控制程序设计

5.2 监控后台服务系统实验测试及结果分析

5.3 红绿灯流量控制系统车辆到达概率建模分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

攻读硕士学位期间参加的科研项目

攻读硕士学位期间获得的专利申请

缩略词

图表清单

参考文献