高速公路智能收费管理系统的技术方案设计

摘要

作为未来智能交通发展的主要趋势之一，电子不停车收费(ETC)可以极大地促进我国公路交通收费的发展并且还能大大改善我国公路交通状况。然而由于ETC系统的建设投资巨大，区域联网收费情况错综复杂，造成我国ETC的发展并不顺利。本文提出利用图像识别技术和车辆信息库联网的不停车电子收费系统。图像处理AVI系统由视频摄像机(CCD)、图像采集设备及计算机处理系统组成。由CCD摄取图像，经A/D采样转换后，再输给计算机系统进行图像的预处理及识别，识别的内容一般包括车牌号码、车型类别及车辆颜色等。收费原理是由设在公路出入口的摄像机将进出车辆的车牌自动录下，然后由数据处理中心对摄取的图像进行处理，读准确的车牌号码后，再将事先存储在计算机内的车主信息进行对照，然后对车主签发收费账单。主要内容如下： 1、对高速公路收费方法的现状进行介绍，比较普遍的收费方法有通行票、通行卡、ETC等方式，然后就ETC方式介绍了几种主要的技术模式：一种是基于车辆身份识别(AVI)的技术模式，一种是车牌识别技术模式，还有一种技术模式是基于GPS(全球定位系统)系统的VPS(车辆定位系统)技术和GSM(基于蜂窝移动通信技术的全球移动系统)技术结合的电子收费技术。 2、车牌识别的实现原理和主要技术方法。首先是对车辆检测技术进行了简单的介绍、分析比较，选用了视频检测技术，在车牌定位技术上采用了车牌区域垂直边缘信息的提取技术以及车牌倾斜校正技术，然后利用灰度直方图对车牌进行分割，最后利用小波特征向量的构造与计算完成对车牌的自动识别。 3、对本系统的主要模块进行了设计，首先说明了本系统的结构图以及电子收费体系结构图，并设计了可核对的数据流向方法，并在逻辑上把系统分为四个平台：数据平台、方法平台、应用平台和系统平台。然后对系统安全和数据存储进行了设计，最后分别设计了五个重要模块的功能和界面：费率管理模块，可以对收费的关键要素进行管理；车辆出入管理与查询模块，可以对车辆出入信息进行管理和查询：扣费管理与查询模块，可以对扣费情况进行管理与查询；用户和权限模块，可以对不同的权限和用户进行管理；信息发布管理，用于促进经验交流。 4、对本系统的其他模块进行了设计：包括三级业务处理的软件结构，接口数据的处理以及其他主要功能，包括数据传输、图像抓拍和多媒体图片管理、收费站和收费中心前台管理软件的实现、系统安全、微机控制技术的实现技术进行了设计，最后介绍了本系统的开发、运行环境设计以及本系统的特点。 5、总结论文的主要工作和创新点，并指出今后的研究工作方向。

目录

声明

摘要

1绪论

1.1引言

1.2本课题的研究背景

1.3高速公路收费方案介绍

1.3.1基于通行票的方案

1.3.2基于通行卡的方案

1.3.3不停车电子收费方案

1.4基于ETC技术实现高速公路收费的研究现状

1.4.1基于DSRC的高速公路收费技术

1.4.2基于车牌识别的收费技术

1.4.3基于GPS和GSM的电子收费技术

1.5本文的主要研究内容

2车牌自动识别系统的实现原理

2.1车辆检测单元的实现

2.1.1常用车辆检测技术介绍

2.1.2本文使用的检测技术

2.2车牌图像定位的技术

2.2.1图像数据采集

2.2.2车牌的倾斜矫正

2.3车牌字符分割

2.4车牌的字符识别

2.5本章小结

3主要模块的设计

3.1系统框架组成

3.2系统安全设计

3.3数据存储

3.4主要模块设计描述

3.4.1费率模型管理

3.4.2车辆入/出路管理与查询

3.4.3车辆扣费管理与查询

3.4.4用户和权限管理

3.4.5信息发布平台

3.4.6主要功能模块的界面设计

3.5本章小结

4其他功能的实现

4.1三级业务处理

4.1.1三级业务结构

4.1.2三级业务功能

4.1.3收费站和收费中心管理软件的实现技术

4.2接口数据处理

4.2.1数据来源

4.2.2数据处理过程

4.2.3预处理

4.3数据传输技术

4.4图像抓拍和多媒体图片管理方法设计

4.5微机控制技术的运用

4.6 ActiveX技术的运用

4.7系统开发、运行环境

4.7.1运行环境

4.7.2广域网络路由设计

4.7.3系统开发环境

4.8本系统的特点

4.9本章小结

5讨论与展望

参考文献

致谢

作者硕士期间发表和完成论文情况