基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車輛檢測算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化的加快，大量車輛在城市的快速增長，導(dǎo)致交通基礎(chǔ)設(shè)施不足的矛盾日益嚴(yán)重。在眾多問題中，城市中心區(qū)交通擁堵及路邊停車問題尤為突出。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)具有低成本、低功耗、微型化等特點(diǎn)，逐漸被用于智能交通信息采集領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成磁傳感器，利用地磁擾動(dòng)檢測原理實(shí)現(xiàn)車輛檢測。在路段進(jìn)出口及路邊停車位上部署傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢測信息通過無線自組織網(wǎng)絡(luò)在基站節(jié)點(diǎn)匯

2、聚和融合，可實(shí)現(xiàn)交通信息采集。
　　目前基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的交通檢測技術(shù)并不成熟，通過調(diào)研國內(nèi)外現(xiàn)有的科研成果，該技術(shù)面臨的關(guān)鍵問題是車輛檢測誤判率高，檢測算法實(shí)用性差。本文在深入討論現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套包含停車位、車流量及車速檢測的交通信息采集系統(tǒng)。該檢測系統(tǒng)可實(shí)時(shí)為用戶傳輸城市各檢測道路的車流量、停車位的狀態(tài)信息，為用戶的出行提供方便。本文的研究成果有助于改善交通擁堵，規(guī)范停車管理問題，具有重要的社會(huì)意義和廣闊的應(yīng)用前

3、景。
　　本文的主要工作如下:
　　一、提出了停車位車輛檢測算法。利用采集的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對車輛停泊及干擾磁場信號(hào)的特征進(jìn)行深入分析:首先分別針對車輛駛?cè)?、停泊、及駛離不同階段的信號(hào)特征及其關(guān)聯(lián)特性進(jìn)行分析;其次對相鄰?fù)＼囄卉囕v停泊、道路動(dòng)態(tài)車輛的通過等干擾因素的磁信號(hào)特征進(jìn)行分析。利用閾值及自動(dòng)狀態(tài)機(jī)等機(jī)制設(shè)計(jì)一種實(shí)時(shí)的停車檢測算法。
　　二、提出了道路動(dòng)態(tài)車輛檢測算法。對動(dòng)態(tài)車輛磁信號(hào)進(jìn)行濾波處理，根據(jù)差分方法得到

4、道路車輛的檢測方法。在車輛檢測基礎(chǔ)上，利用多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)陣列實(shí)現(xiàn)了一種車輛速度檢測算法。時(shí)間同步是影響車速計(jì)算精度的關(guān)鍵因素，本章提出了一種低開銷、高精度的時(shí)間同步機(jī)制。將一跳通信范圍內(nèi)的路由節(jié)點(diǎn)和多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)看成是一個(gè)子網(wǎng)，路由節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)其子網(wǎng)內(nèi)的時(shí)間同步功能及車輛速度估計(jì)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該車速檢測算法的精度。
　　三、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)了車輛檢測原型系統(tǒng)，包括終端、路由、基站節(jié)點(diǎn)的硬件、軟件，以及上位機(jī)的整套管理軟件。該系統(tǒng)硬件部分利