車載動態(tài)治超監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著國民經濟的發(fā)展，中國道路交通網(wǎng)加速建設，公路運輸行業(yè)快速發(fā)展，但車輛超限超載的問題也隨之日益加劇，對行駛在道路上的車輛進行超限超載檢測迫在眉睫。目前，國內普遍采用靜態(tài)或動態(tài)稱重系統(tǒng)來治理車輛超限超載現(xiàn)象的發(fā)生，但是，現(xiàn)有的靜態(tài)或動態(tài)稱重系統(tǒng)的稱重設備與車輛分離，在偏遠地方或者沒有稱重設備的地方無法測量貨車的重量，具有很大的局限性；同時，實際稱重過程中，稱重系統(tǒng)容易受到發(fā)動機轉動噪聲、車輛速度和加速度等因素的影響導致車載稱重系統(tǒng)測量精

2、度不高。
　　針對以上問題，本文在考察現(xiàn)有靜態(tài)或動態(tài)稱重系統(tǒng)所存在的不足之處，并充分了解車輛超限超載治理實際需求的基礎上，擬設計一種基于小波和BP神經網(wǎng)絡的車載動態(tài)治超監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以STM32單片機為核心，并借助GPS+GPRS DTU終端和DGUS智能顯示屏等外圍輔助設備，共同實現(xiàn)車載稱重數(shù)據(jù)采集處理、車輛信息實時存儲、GPS車輛定位跟蹤以及利用 GPRS無線網(wǎng)絡與車輛遠程監(jiān)控平臺進行實時數(shù)據(jù)交換等功能；同時，本系統(tǒng)先采用小

3、波變換對車載動態(tài)稱重信號進行噪聲濾波預處理，然后建立以車輛速度信號、加速度信號和預處理車載稱重信號為輸入因子的BP神經網(wǎng)絡模型來提高車載稱重系統(tǒng)的稱量精度。本文的主要研究內容如下：
　　一、車載動態(tài)治超監(jiān)控系統(tǒng)算法研究，主要包括小波和BP神經網(wǎng)絡的理論分析、實際應用和實驗仿真結果分析。
　　二、車載動態(tài)治超監(jiān)控系統(tǒng)整體框架設計，主要包括車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和車載遠程監(jiān)控平臺的總體設計方案和具體工作流程。
　　三、車載數(shù)據(jù)采

4、集系統(tǒng)設計，主要包括CPU模塊、稱重數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、無線通訊模塊、HMI人機交互模塊和電源模塊等各部分的硬件和軟件設計，主要實現(xiàn)車載稱重數(shù)據(jù)采集、GPS車輛實時定位跟蹤和人機交互顯示功能。
　　四、車載遠程監(jiān)控平臺設計，該平臺以Visual Studio2008和SQL2008數(shù)據(jù)庫為開發(fā)環(huán)境進行設計，主要實現(xiàn)車輛基本信息查詢、車輛運行參數(shù)查詢、車輛實時位置查詢和車輛超載報表統(tǒng)計等功能。
　　本論文的主要創(chuàng)新點：

5、
　　第一，本系統(tǒng)利用 GPRS無線網(wǎng)絡傳輸技術將車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和車載遠程監(jiān)控平臺進行有效結合，便于工作人員對貨車載荷量進行實時監(jiān)控管理，嚴格控制超限超載現(xiàn)象的發(fā)生。
　　第二，本系統(tǒng)將小波變換和BP神經網(wǎng)絡算法應用于車載動態(tài)治超監(jiān)控系統(tǒng)來減小高頻噪聲、車輛速度和加速度對系統(tǒng)稱量精度的影響，與傳統(tǒng)車載稱重系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)的車載稱量精度大大提高，具有很強的實用性。
　　本系統(tǒng)已在山西省多個高速公路檢測站穩(wěn)定、正常運行，