高速公路車道收費系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、高速公路實現封閉式、半自動化收費是智能化交通系統(tǒng)的一個重要研究課題。它是實現高速公路運營、收費管理全自動化過程的關鍵一步。而這其中收費車道系統(tǒng)的半自動化，可以說是實現這一步的基礎。所以它的設計與實現對于整個高速公路最終實現高效的運營管理是相當重要的。一個封閉式、半自動化收費的高速公路在設計上主要由收費車道、收費站、收費中心三部分組成。車道收費系統(tǒng)負責通行車輛的交通控制，車輛信息的采集、記錄和通行費用的計算。本論文主要討論它的設計與實現。

2、 本論文是在環(huán)膠州灣高速公路機電改造工程的背景下完成的。這一工程主要目的是建立高速公路半自動化收費系統(tǒng)以替代原有的手工收費系統(tǒng)。新的系統(tǒng)對可靠性、實時性要求比較高，增設了通信網絡和較多的控制設備。 基于環(huán)膠州灣高速公路新的收費系統(tǒng)對于車道收費的具體要求，論文分析了在新的收費方式下收費作業(yè)的操作流程，設計了車道系統(tǒng)的硬件結構。在車道軟件系統(tǒng)的設計中引入了UML建立了車道軟件系統(tǒng)的靜態(tài)模型和動態(tài)模型，通過設計類圖構建了車道收

3、費軟件系統(tǒng)的實體，通過順序圖明確了收費系統(tǒng)復雜的時序關系和事件轉移條件，從而提高了車道軟件系統(tǒng)開發(fā)的效率和結構的合理性。在具體的軟件實現過程中，開發(fā)了多個模塊。在I/O控制模塊中，研究了I/O控制核心設備PCL-725卡對于輸入信號的檢測和輸出信號的設定，實現了對外場設備良好的控制效果。同時，采用多線程技術、配置文件讀寫技術、回調函數技術、動態(tài)鏈接庫技術來提高整個軟件系統(tǒng)的靈活性和降低軟件開發(fā)中的復雜性。在車道軟件系統(tǒng)完成后，通過建立仿

4、真車道環(huán)境，完成了車道收費軟件系統(tǒng)的仿真測試工作，部分實現了測試自動化。解決了人工測試工作量巨大、效率低下的問題。從而提高了整個軟件系統(tǒng)的質量和成熟度。 在本論文中，還在第五章研究了利用數字圖像處理技術來檢測車輛外形輪廓，提取有效特征參數的問題。比較了Robert邊緣檢測算子、Sobel邊緣檢測算子、Prewitt邊緣檢測算子和LOG邊緣檢測算子在車輛邊緣檢測的不同效果，在總結這些算子優(yōu)缺點的基礎上，提出了有一定抗干擾性、邊緣定