高速公路多车道车辆智能计数系统的设计
高速公路交通智能计算系统设计与优化研究
高速公路交通智能计算系统设计与优化研究随着城市化进程的加快和交通需求的增加，高速公路交通管理面临着越来越大的挑战。
为了提高高速公路交通的安全性、效率和便捷性，越来越多的研究者和工程师开始关注智能计算系统在高速公路交通管理中的应用。
本文将为您介绍高速公路交通智能计算系统设计与优化的相关研究。
高速公路交通智能计算系统的设计主要包括以下几个环节：交通数据采集、交通流分析、智能预测和优化控制。
首先是交通数据采集。
为了准确了解高速公路交通的状况，需要采集各类交通数据，如车辆流量、车速、车道占用等。
传感器网络、摄像头和车载传感器等技术被广泛应用于数据的采集与传输，从而实现对交通状况的实时监测。
其次是交通流分析。
通过对采集到的交通数据进行分析，可以深入了解高速公路交通的运行特征与规律。
交通流分析技术可以从车辆行驶速度、通行时间、交通事故等方面对交通状况进行综合评估，为后续的智能预测和优化控制提供基础数据。
接下来是智能预测。
利用交通数据的分析结果，可以建立高速公路交通流的数学模型，并运用智能计算算法对未来的交通状况进行预测。
基于历史数据与当前数据的对比，利用神经网络、遗传算法等技术预测未来交通状况，可以帮助交通管理部门合理规划交通组织和交通流调控策略。
最后是优化控制。
基于智能预测结果，可以通过智能计算方法优化高速公路的交通控制策略。
例如，根据预测的交通流量和车速状况，调节收费站的收费方式和通行车道数量，以缓解拥堵状况；或者通过智能信号控制算法，优化高速公路出入口的信号配时，减少交通事故和堵车。
在高速公路交通智能计算系统设计与优化研究中，还需要考虑系统的稳定性和实时性。
交通状况的变化是非常快速的，因此系统需要能够实时采集、处理和传输数据，并及时调整控制策略。
此外，系统必须具备较高的稳定性，以确保长时间运行时不会发生故障。
总结起来，高速公路交通智能计算系统设计与优化研究是为了通过采集交通数据、分析交通流、智能预测和优化控制等环节，提高高速公路交通的安全性、效率和便捷性。
高速公路智能交通管理系统设计
高速公路智能交通管理系统设计随着人口的增加和经济的发展，各国的交通流量也不断增加，尤其是高速公路。
为了提高高速公路的交通效率和安全性，设计一套智能交通管理系统变得尤为重要。
本文将从系统的功能需求、技术方案、实施步骤等方面详细介绍高速公路智能交通管理系统的设计。
一、功能需求1. 实时监测：系统应能够实时监测高速公路的交通流量和车辆行驶状态。
通过传感器和监控摄像头，实时收集并处理车辆数量、车速、车道占用情况等数据。
2. 交通流量预测：根据历史数据和实时数据，系统应能够预测未来一段时间内的车流量，并提前做出调度安排，以减少交通拥堵和提高通行效率。
3. 事故检测和应急响应：系统应能够自动检测交通事故并立即发送报警信息。
同时，系统应具备紧急控制功能，如自动减速、调整车道占用、改变信号灯等，以迅速应对交通事故，并引导交通流动。
4. 车辆管理：系统应能够对高速公路上的车辆进行实时管理，包括车辆识别、违章检测、超速警示等。
可以通过车辆识别技术与车辆数据库进行对比，验证车检和车辆信息的一致性。
5. 车辆导航和动态调整：系统应能够根据实时交通情况，为驾驶员提供最佳的导航路线，引导车辆避免拥堵和事故区域。
同时，系统也应具备动态调整功能，根据车流情况对车道进行合理分配和调整。
二、技术方案1. 传感器技术应用：通过在高速公路上安装传感器设备，如雷达、红外线传感器、图像传感器等，实时获取交通流量、车辆速度和车辆位置等信息。
2. 数据处理与分析：通过云计算和大数据技术对获取的数据进行实时处理和分析，结合交通模型和算法，进行交通流量预测和拥堵预警。
3. 通信技术应用：采用无线通信技术，如5G，将收集到的数据传送给指挥中心和交通参与者。
同时，也可以通过通信技术将控制指令传输给设备，实现动态调整。
4. 车辆识别技术：使用车牌识别、RFID等技术，对车辆进行实时识别和跟踪，与车辆数据库进行比对，确保车辆信息的准确性。
三、实施步骤1. 资源调配：根据系统的需求和技术方案，确定所需的设备和人员，并确保足够的资金支持。
高速公路智能车辆管理系统的设计与实现
高速公路智能车辆管理系统的设计与实现摘要：随着社会的发展和人们生活水平的提高，汽车已经成为现代人常用的代步工具。
高速公路作为现代交通系统的重要组成部分，其安全和畅通对于社会发展至关重要。
为了更好地管理和监控高速公路上的车辆，智能车辆管理系统的设计与实现变得尤为重要。
本文将介绍高速公路智能车辆管理系统的设计思路和实现方式，为提升高速公路通行效率和保障行车安全提供参考和借鉴。
1.引言高速公路作为现代交通系统的重要组成部分，其安全和畅通对于社会发展至关重要。
随着汽车数量的不断增加和车辆管理的需求，传统的车辆管理方式已经不能满足要求。
因此，设计一套智能车辆管理系统是解决这一问题的有效途径。
2.系统需求分析2.1 高速公路车辆实时监控智能车辆管理系统应该能够实时监控高速公路上的车辆，包括车辆的数量、车速、行驶轨迹等信息，以便对交通拥堵、安全事故等情况进行及时处理。
2.2 车辆进出口实时监测系统应该能够实时监测车辆的进出口情况，包括检测车辆的进入时间、出发时间、车辆类型等信息，以便对车流量进行统计和管理。
2.3 车辆违章监管系统应该能够捕捉到车辆的违章行为，如超速、逆行等，并及时生成相应的警报信息。
3.系统设计3.1 架构设计智能车辆管理系统采用分布式架构设计，包括前端监控系统、后台数据处理系统和数据库。
前端监控系统用于实时监控车辆的行驶状态，后台数据处理系统用于处理和分析监测数据，数据库用于存储监测数据和违章记录。
3.2 关键技术3.2.1 车辆识别技术系统采用车牌识别技术来实现车辆的自动识别，通过摄像头拍摄车牌图片，通过字符识别算法识别出车牌号码，从而实现对车辆的自动追踪和管理。
3.2.2 数据传输技术系统采用无线传输技术，如WiFi或蓝牙等，实现前端监控系统和后台数据处理系统之间的数据传输，以保证实时监控和数据处理的高效性。
3.2.3 数据存储和分析技术系统采用关系型数据库来存储监测数据和违章记录，并利用数据分析算法来对数据进行分析和处理，以便及时发现异常情况和生成相关报表。
高速公路智能交通控制系统的设计和实现
高速公路智能交通控制系统的设计和实现一、引言随着交通运输的快速发展，高速公路成为现代城市交通的重要组成部分。
然而，高速公路交通管理面临着各种挑战，如交通拥堵、事故频发等问题。
为了解决这些问题，智能交通控制系统应运而生。
本文旨在探讨高速公路智能交通控制系统的设计和实现。
二、系统概述高速公路智能交通控制系统是一种利用现代信息技术，对高速公路交通进行实时监测与控制的系统。
它包括交通信息采集、数据处理与分析、实时监测与控制等功能模块。
通过实时监测路况、及时预警并采取相应措施，该系统能够提高高速公路的运行效率和安全性。
三、交通信息采集高速公路智能交通控制系统的核心是对交通信息进行准确、高效的采集。
常用的交通信息采集设备包括交通监控摄像头、传感器和路面检测器等。
这些设备能够实时监测车辆数量、车速、车道情况等，将采集到的数据传输给系统中央处理器。
四、数据处理与分析高速公路智能交通控制系统通过数据处理与分析模块对采集到的信息进行处理和分析。
首先，对采集到的原始数据进行清洗和过滤，提取有效信息；然后，根据历史数据和实时情况进行统计和分析，得出交通拥堵、事故发生等预测结果。
最后，根据分析结果生成相应的交通控制策略，并传输给实时监测与控制模块。
五、实时监测与控制实时监测与控制模块是高速公路智能交通控制系统的关键组成部分。
它通过与交通信息采集和数据处理与分析模块的交互，实时监测交通情况，并根据预测结果进行相应的交通控制。
例如，在交通拥堵情况下，系统可以通过变更车道分配、调整限速等方式减缓交通压力；在事故发生时，系统可以及时发出警示并指导车辆绕行。
通过这些控制措施，系统能够提高车辆通过率，降低事故发生率。
六、结构与通信高速公路智能交通控制系统的设计也需要考虑系统的结构和通信。
一般而言，系统结构包括中央服务器、通信设备和分布式控制节点。
中央服务器负责数据处理与分析，通信设备用于与各个交通信息采集设备进行数据传输，分布式控制节点用于实时监测与控制。
高速公路车辆计数系统的设计与实现
高速公路车辆计数系统的设计与实现第一章引言随着经济的发展和交通工具的普及，高速公路成为人们日常生活不可或缺的一部分。
为了更好地管理和监控高速公路上的车辆流量，高速公路车辆计数系统的设计与实现变得至关重要。
第二章车辆计数系统的需求2.1 车辆流量监控的重要性随着汽车数量的不断增加，传统的人工计数方式已无法满足高速公路上车辆流量的准确统计和实时监控的需求。
因此，车辆计数系统的设计与实现成为必然选择。
2.2 车辆计数系统的功能要求车辆计数系统应能准确统计通过高速公路的车辆数量，并能及时反馈给相关管理部门。
此外，还需要对车辆进行分类统计、车速监测等功能。
第三章车辆计数系统的设计与实现3.1 系统架构设计车辆计数系统的设计应基于分布式架构，由车辆识别模块、数据采集模块、数据处理模块和数据存储模块组成。
其中，车辆识别模块利用图像处理技术对车辆进行识别，数据采集模块负责采集识别结果，数据处理模块对采集到的数据进行处理分析，数据存储模块将分析结果存储在数据库中。
3.2 车辆识别技术车辆识别技术是车辆计数系统的核心。
常用的车辆识别技术包括车牌识别、车辆特征提取等。
其中，车牌识别技术可通过图像处理和模式识别算法实现，车辆特征提取技术可通过计算车辆轮廓或颜色等特征实现。
3.3 数据采集与处理车辆识别模块将车辆识别结果传输给数据采集模块，数据采集模块负责将数据按照规定格式采集并传输给数据处理模块。
数据处理模块利用数据挖掘技术对采集到的数据进行处理和分析，提取有用信息，并将结果反馈给用户。
3.4 数据存储与管理车辆计数系统的数据存储管理需要一个高效的数据库系统来支持。
可以选择关系型数据库或面向对象数据库等，同时要考虑数据的安全性和可扩展性。
第四章实验结果与分析为了验证车辆计数系统的设计与实现效果，我们进行了实验，并对实验结果进行了详细分析。
实验结果表明，车辆计数系统能够准确地统计车辆数量，并提供实时的监控信息，满足了相关需求。
高速公路智能交通管理系统的设计与实现指南
高速公路智能交通管理系统的设计与实现指南摘要：随着交通工具的快速发展和技术的进步，高速公路的交通流量不断增加，交通事故频发。
为了提高高速公路的交通安全性和流量控制能力，设计和实施一个智能交通管理系统是至关重要的。
本文将探讨高速公路智能交通管理系统的设计和实现指南，包括系统的架构、功能、技术要求以及实施方法等。
1. 系统架构高速公路智能交通管理系统的架构应包括以下几个主要组成部分：1.1 数据采集模块：通过安装在高速公路上的传感器、摄像头和雷达等设备，实时采集交通流量、车速、车辆类型等信息。
1.2 数据处理模块：对采集到的数据进行实时处理和分析，包括车辆识别、流量统计、拥堵检测等功能。
1.3 决策支持模块：基于数据处理结果，采用智能算法进行交通流量预测、拥堵预警、车辆调度等决策支持功能。
1.4 远程监控与管理模块：通过互联网或专用通信网络，对整个系统进行远程监控与管理，可以实时获取系统状态、调整参数和发布通知等。
2. 功能需求高速公路智能交通管理系统应满足以下功能需求：2.1 实时交通监测：通过传感器和摄像头等设备，实时采集交通流量、车辆速度、道路状况等信息，实现智能化的交通监测。
2.2 拥堵检测与预警：基于实时数据分析，对交通拥堵进行智能检测并提供预警信息，以便交通部门和驾驶员及时采取措施。
2.3 动态路况展示：根据实时数据，生成交通流量图、拥堵状况图等动态路况展示，方便驾驶员和交通调度员了解道路情况。
2.4 车辆调度与管理：通过智能算法对车辆进行调度和管理，提高道路的利用率和交通系统的效率，减少拥堵和事故发生率。
2.5 事故监测与处理：通过图像识别和数据分析等技术，实现对事故的监测、报警和处理，及时采取救援措施，减少事故损失。
3. 技术要求高速公路智能交通管理系统的设计与实现需要满足以下技术要求：3.1 高精度数据采集：采用高精度的传感器和摄像头等设备，能够准确、稳定地采集交通流量、车速等数据。
高速公路智能交通管理系统的设计与实施
高速公路智能交通管理系统的设计与实施一、引言随着城市化进程的加快和交通需求的增加，高速公路的建设与发展成为了发展的重要突破口。
然而，伴随着高速公路的发展，交通管理也成为了一个关键问题。
为了提高交通运输的效率和安全性，高速公路智能交通管理系统应运而生。
本文将讨论高速公路智能交通管理系统的设计与实施。
二、高速公路智能交通管理系统的概述高速公路智能交通管理系统是指利用先进的信息技术和通信技术，实现对高速公路交通流量、车辆行驶状况等信息的实时监控、分析、处理和调度的系统。
其主要功能包括交通监控、交通信息发布、违法监测及处理、事故应急处理等。
三、系统设计1. 信息采集与监控高速公路智能交通管理系统需要通过设置摄像头、传感器等设备来进行信息采集与监控。
这些设备可以实时监测车辆的行驶速度、车流量、车道状况等信息。
2. 数据分析与处理通过对采集到的交通数据进行分析和处理，可以实现交通流量预测、拥堵预警等功能。
这些分析结果可以为交通部门提供决策参考。
3. 交通信息发布智能交通管理系统可以将实时的交通信息通过可变信息标识、电子显示屏等形式进行发布，向司机提供路况信息，帮助他们选择最佳的行驶路径，减少拥堵。
4. 违法监测及处理高速公路智能交通管理系统可以通过设置车辆违章行为监测设备，对违法行为进行实时监测和记录，并与公安交通管理部门进行联动，实现自动处理。
5. 事故应急处理智能交通管理系统可以通过车道指示灯、紧急救援电话等设备，及时引导交通和提供救援服务，最大程度地减少事故发生的伤害。
四、系统实施1. 技术设备的选择与安装高速公路智能交通管理系统的实施需要选择合适的技术设备，并进行安装和调试。
设备的选择应根据实际情况和需求来确定。
2. 数据传输与处理系统建设高速公路智能交通管理系统需要建立一个高效的数据传输与处理系统，确保交通数据的实时传输和处理。
数据传输的稳定性和安全性是建设过程中需要重点考虑的问题。
3. 系统运行与监控高速公路智能交通管理系统的运行与监控是确保系统正常运行的关键环节。
高速公路车辆识别与计数系统设计与优化
高速公路车辆识别与计数系统设计与优化摘要：高速公路车辆识别与计数系统是现代交通管理和智能交通技术中的重要组成部分。
本文将介绍高速公路车辆识别与计数系统的设计与优化，包括系统架构、车辆识别算法及计数算法的选择与优化等方面，旨在提高系统的准确性和稳定性。
1. 引言随着社会的不断发展，交通拥堵问题日益突出，为了更好地管理和控制交通流量，高速公路车辆识别与计数系统逐渐成为现代交通管理的重点研究领域。
该系统可以实现对高速公路上行驶的车辆进行精确的识别和计数，为交通管理部门提供可靠的数据支持。
2. 系统架构高速公路车辆识别与计数系统的核心是像传感器、摄像头等设备，用于采集车辆的图像和特征数据。
系统采用分布式架构，将图像数据传输到后台服务器进行处理和识别。
后台服务器通过车辆识别算法对图像进行处理，识别车辆的牌照信息和其他特征。
同时，系统还可以将识别的结果通过网络传输给交通管理部门，以便实时监测车流情况和采取相应的控制措施。
3. 车辆识别算法车辆识别算法是高速公路车辆识别与计数系统的关键部分。
常用的车辆识别算法包括图像处理算法、目标检测算法和特征提取算法等。
在图像处理算法中，首先对图像进行预处理，包括图像增强、去噪等操作，然后通过图像分割算法将车辆从背景中分离出来。
接下来，采用目标检测算法对车辆进行定位和标识。
最后，通过特征提取算法提取车辆的特征，如车辆颜色、形状等。
为了提高识别的准确性，可以使用深度学习算法，如卷积神经网络（CNN）等。
4. 计数算法高速公路车辆计数算法是根据车辆通过传感器的时间间隔来计算车流量的。
常用的计数算法有基于时间窗的方法和基于区域分割的方法。
基于时间窗的方法是将一段时间内通过传感器的车辆数相加，得到该时间段内的车流量。
而基于区域分割的方法是将车辆通过传感器时的区域划分成若干区域，每个区域内通过的车辆数相加得到车流量。
选择合适的计数算法可以提高计数的准确性和稳定性。
5. 系统优化为了提高高速公路车辆识别与计数系统的性能，可以从以下几个方面进行优化。
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高速公路多车道车辆智能计数系统的设计刘松龄,谢勤岚(中南民族大学电子信息工程学院,湖北武汉市430074)摘 要:采用热释电红外传感器,以MCS -51系列单片机的8031为核心,设计了一种高速公路多车道车辆智能计数系统,给出了工作原理和系统软硬件设计。
测试结果表明,该设计方案应用于高速公路车辆数据科学统计具有较高的性价比,具有结构简单、准确度高、性能可靠、实用性强等优点。
关键词:车辆计数系统;车流量;红外热释电传感;单片机;监测系统中图分类号:T M 938.81;TP274.2收稿日期:2005-12-06;修回日期:2006-03-08。
0 引 言近年来,高速公路的建设步伐很快,对高速公路进行科学管理势在必行,如对车辆的流量统计和分析,可以实现高速公路载荷的有效控制与管理。
目前,高速公路上对车辆的计数方法有的是使用环形感应线圈检测器,检测系统检测送出的信号脉冲电平比较高,很容易放大和滤波,但是信号很容易受到电磁干扰,而且这种系统比较庞大,制造成本高;也有采用红外热释电传感的单车道车辆计数器,计数器用中规模I C 构成,具有结构简单等特点,但仅适用于单车道且计数的数据不能长期保存,也无法与大型机之间实现通信[1]。
为此,设计了一种基于单片机的红外热释电传感的多车道车辆计数系统。
1 系统组成本系统由信号拾取、信号处理、单片机计数系统等部分组成。
多车道车辆计数系统原理框图如图1所示。
考虑实际情况和为方便讨论,这里取4车道。
图1 系统组成框图 红外热释电传感器设置在高速公路各车道正上方的监测点,当车辆经过时,它将车中人体辐射的红外光变换成电信号,由信号处理电路进行放大、滤波、门限比较,输出脉冲信号,经光电隔离耦合可将4路脉冲信号并行输入到单片机,再通过单片机计数系统进行计数和显示,并由键盘设定计数值,当计数达到设定值或计满时发出声光报警信号。
通过人工干预,手动可以解除计数器报警和完成计数清零。
此外,本系统具有通信功能,能与上位机进行实时数据交换。
2 电路设计2.1 信号处理电路信号处理电路如图2所示。
图2 信号处理电路15 第32卷第9期2006年9月 电子工程师 ELECTRON I C ENG I N EER V o.l 32N o .9 Sep .2006 信号处理电路包括信号拾取、放大及双限比较3部分。
根据车辆计数的特点,选用被动式P2288型热释电红外传感器作为探头[2],将车辆信息转换成电信号。
该传感器若加菲涅尔透镜,对活动人体的探测距离可达10m以上,且通过对电路的灵敏度进行调节,使其对人的灵敏度距离仅为1.5m左右时,对20m远处快速通过的车辆检测十分灵敏可靠。
当车辆进入探测器的有效探测距离时,热释电红外传感器引脚2输出一个微弱的交变红外辐射信号直接送到I C1a放大器的同相输入端,由其放大2500倍后再从引脚1输出,通过C8耦合到I C1b进行进一步的放大。
由运放I C2a和I C2b构成窗口式的双限比较器,用两个二极管1N4148组成或门选择有效电平输出。
当I C1b的引脚7电压U7幅度在U A和U B之间时,I C2的输出为低电位(U P=U O L);当U7不在门限电位范围之间时(U7>U B或U7<U A),输出为高电位(U P= U OH)。
放大电路输出的信号中,不仅有被传感器检测到的有用信号,而且还包括了许多干扰信号。
为了将被检测信号从众多的干扰信号中分离出来,在比较器U A 与U B间接入电位器R11用来调节窗口电压ΔU,使ΔU在0～1.71V间变化,以达到调节电路灵敏度的目的。
窗口电压ΔU=U B-U A,可用来判断输入信号电位是否位于指定门限电位之间。
车道上每经过一辆车,P点就输出一个脉冲。
I C1选用低噪声低漂移高速运算放大器,R2～R8尽可能选用误差小、噪声小的金属氧化膜电阻器,C4、C8、C9选用漏电小的无极性电容器或钽电容器。
电源电路可采用交直流自动切换供电的方式,以保证电网停电时计数系统仍然能继续正常工作。
2.2 光电隔离耦合电路光电隔离耦合电路的作用是将上述电路输出的U P脉冲信号转换成符合单片机要求的计数脉冲,且输出的脉冲个数等于被检测的行驶车辆个数[3]。
2.3 单片机计数系统电路计数显示电路可完成对上述脉冲信号的计数和显示。
图3是由单片机构成的计数系统框图。
计数系统以M CS-51系列单片机的8031为核心,在8031单片机的外围扩展了程序存储器27C256和数据存储器WM0016DRH,此外,用8255扩展了I/O口,同时具有时钟单元、掉电保护、看门狗单元、通信单元以及LED(发光二极管)显示器、键盘等。
1)8031单片机及存储器8031内含4kB EEPROM程序存储器,具有功耗低、抗干扰能力强的特点,可安置于监测现场。
数据存储器WM0016DRH是一种多功能非易失性SRAM,特点如下:高速高抗干扰自保持,不怕掉电、上下电百万次数据无丢失,断电保护10年有效;既可高速连续读写,也可任意地址单字节操作,无需拼凑页面,随机读写不需等待,立即有效;输入输出TTL/C MOS兼容;上电复位输出,掉电保护,内置看门狗,电源监测;不用外加电路和电池,且引脚与标准SRAM兼容。
图3 单片机计数系统2)计数及显示多车道车流量数对应的脉冲通过光电隔离耦合并行输入至8031单片机的P1口,通过软件控制和键盘设定计数值并用LED加以显示,可采用自动循环显示或定点显示两种方式,且两者相互间可任意切换[4]。
当热释电传感器安装位置固定后,输入脉冲的脉宽和占空比均取决于高速公路上车辆的车速和车距(脉宽对应车辆在传感器有效监视范围内的时间,车速和车距有限定),占空比q小于50%。
为了准确拾取车流量信息,通过软件可实现单片机对每一路并行输入数据的读取周期小于脉宽,且将每路各自相邻的两读取周期读取的数据进行运算(暂存前一个周期读取的数据),若两数据为01,则自动计1,否则计0。
其中0为前一个周期的读取数据,此时脉冲为低电平;1为后一个周期的读取数据,此时脉冲为高电平。
从而避免了对脉冲的漏计和重复计数。
再把4路的读数每一周期进行一次加运算,累加后的和就是总的车流量。
将8031单片机内的定时器/计数器设定为工作方式1,构成16位二进制计数器[5]。
采用动态扫描方式直接驱动5位十进制LED显示,最大计数值达65536;可记录4车道的车流量并显示一个月内的日流量,累计4车道1个月内的日流量总和;计数器内数据保护时间可达1个月之久。
当计数器达到设定值时,声光报警,可存储数据,并手动复位。
3)时钟单元采用DS12C887实时时钟芯片,具有显示具体时间信息的功能,若设计调整和设置按键,可方便地对时间进行调整和设置,从而为车流量的统计提供准确的时间数据。
16测控技术电子工程师2006年9月4)串行通信单元由于单片机系统的数据存储能力和数据处理能力有限,以及现场实时性要求较高,故单片机在现场只能暂时存储采集到的数据和对数据进行简单处理,至于大量的数据存储和后续复杂的数据处理可交给上位机完成。
由于大型机具有RS -232标准串行口,所以通过8031单片机TTL 电平全双工串行口,附加RS -232电平转换电路MAX3232可与上位机实现数据通信。
3 软件设计计数系统的程序主要包括系统自检程序、系统初始化程序、键盘扫描程序、按键处理程序、显示程序以及数据采集处理程序等。
图4所示为主程序流程。
图4 主程序流程4 安装与调试本系统能否安全可靠地工作,与传感器安放、探测灵敏度和门限比较器的域值密切相关,同时还要有较好的抗干扰措施。
为防止车辆之外的闲杂人员引起的误检,可同时采用两种措施:传感器安放于公路各车道的正上方,且各车道互不干扰;仔细调节探测灵敏度,使之在人体移动速度之外和在车辆通过速度之内起作用。
值得注意的是,门限比较器的域值取法很重要,它直接影响计数器的可靠性。
域值太高,则灵敏度低,虽然对外界的干扰信号有所抑制,但对信号的响应能力减弱,甚至不能响应;域值太低,则灵敏度高,对外界的干扰抑制能力减弱,外界干扰信号的输入有可能产生误计数。
仔细调节电位器R11可以实现对20m 处快速行驶的车辆检测灵敏可靠。
本系统设计采用了以下硬件抗干扰技术[5]:a )系统主控部件及检测电路的供电均采用交直流二级稳压,以提高电源的稳定性;b )检测电路中设计的无源滤波环节可抑制低频、高频电磁干扰的串入;c )通过门限“窗口”作用,对环境变化引起的越限行为进行有效的抑制;d )严格的屏蔽和接地技术,信号线均采用金属屏蔽线,以消除空间的电磁噪声;e )意防止雷、雨等环境因素的影响。
同时采用了软件抗干扰技术以进一步提高系统的可靠性。
5 结束语根据实际应用的需要,本系统采用了相关领域的新技术和新器件,具有多种功能,实现了智能化的监测。
通过对本系统的研制和测试,该系统具有结构简单、性能可靠、灵敏度高、智能化等特点。
研究结果表明:本系统对于高速公路上20m 远处快速通过的车辆可以准确计数、显示,并存储和处理,为高速公路的科学管理提供原始数据。
参 考 文 献[1]张秀珍,戴伏生,毛兴鹏.热释电红外传感器在车辆计数系统中的应用[J ].传感器技术,2000.(2):47-49.[2]肖景和,赵健.红外线热释电与超声波遥控电路[M ].北京:人民邮电出版社,2003:124-126.[3]何希才.传感器及其应用[M ].北京:国防工业出版社,2001:79-92.[4]李建忠.单片机原理及应用[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2002:24-28.[5]潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术[M ].北京:人民邮电出版社,1999:535-546.A Desi gn of t he Express way Veh i cle Intelli ge nt Counti ng Syste mLI U Songli n g ,X I E Q i n lan(South -Centr a lUniversity fo r Nationalities ,W uhan 430074,Ch i n a )Abst ract :I n o r der to perfo r m coun ting and scientific m anage m ent of expr ess w ay vehicle ,the developm en t of an inte lligent counting syst e m of express w ay vehicle w ith Py r oelectric infrared senso r ,based on MCS -51series si n g le chip pr ocessor 8031,is pr esen t e d .Its ope r a ti o n princi p le and the har dw are architecture ,as we ll as t h e soft w ar e flo w cha rt are described in de tai.l The experi m en tal resu lts show tha t t h e desi g n concept is ra -tiona l ,and the syste m w ith high ratio of quality to price has a lot o f advantages inc l u di n g si m plicity ,reliabili -t y ,prac tica l n ess ,and so on .K eyw ords :vehic l e counting syst e m ;traffic vo lu m e ;passive sensor ;m icroco m puter ;m onitoring syste m17 第32卷第9期刘松龄,等:高速公路多车道车辆智能计数系统的设计 测控技术。