基于无线传感器网络的智能交通系统的设计

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无线传感器网络在智能交通中的应用

无线传感器网络在智能交通中的应用

无线传感器网络在智能交通中的应用前言随着科技的不断发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)在各个领域得到了广泛应用,其中智能交通系统作为一个应用范畴逐渐被人们所接受。

本文将就无线传感器网络在智能交通中的应用进行探究。

第一章无线传感器网络概述无线传感器网络是一类无线网络,由多个分布式传感器节点组成,每个节点都能实现感知、处理、通信等功能。

这些节点通过固定的无线通信信道相互通信,最终实现数据的收集、处理和传输。

无线传感器网络应用广泛,包括农业、军事、能源、环保、医疗等领域。

第二章智能交通系统概述智能交通系统是指通过信息技术手段对传统交通系统进行改造升级,实现交通信息的采集、处理、传输和利用,以提高交通系统运行效率、安全性、便捷性等方面的指标。

智能交通系统主要包括交通信息采集、交通信息处理、交通控制等方面的技术。

第三章无线传感器网络在智能交通中的应用3.1 交通数据采集无线传感器网络可以在城市各个角落安装节点,实时感知道路拥堵状态、行车速度、车辆和行人人流等信息。

传感器节点采集的数据需经过分析和处理,成为真正的交通信息。

3.2 交通信息处理交通信息处理的目的在于整合各个层次的交通信息,建立交通信息库,并对信息进行分析、处理和挖掘。

无线传感器网络在实现交通信息采集的过程中,产生的庞大数据需要通过信息处理技术进行综合评估、分析处理和提取信息。

3.3 交通控制无线传感器网络在智能交通系统中还可以用于实现交通控制。

例如,通过路灯的智能控制,根据交通流量变化智能地调整路灯的亮度,减少能源浪费和环境污染;应急救援中警车、救援车、消防车在途经红灯时自动改绿灯等。

第四章无线传感器网络在智能交通中的优势4.1 传输速度快无线传感器网络中的传感器节点数量一般很多,且分布广泛,传感器节点一般不直接与中心节点通信,而是通过中继节点进行数据传输,这样可以大大减少传输距离和传输时间,提高数据传输和处理效率。

基于无线传感器网络的智能交通系统——智能交通系统

基于无线传感器网络的智能交通系统——智能交通系统
交优 先功 能需 要对现 有交通 信 号控 制器 进行 改 造 。通 过添 加 传感 器 等 辅助 设 备 ,交通 信 号 控制 器 可 以估 算 出 公交 车 辆 到 达交 叉 路 口的时 间 ( 旅行 时 间),计算 出公交 车 辆在 路 口是 否 需要 给 予优 先 ( 可选 择 乘客 数量 作 为优 先 权重 ) ,然 后选 择 合适 的 优先 控 制策 略 ,通 过 调 整绿 信 比 来优 先 放行 公 交 车辆 。交通 信 号控 制 器 的改 造 包括 :① 车 载无 线 通讯 终 端 节 点;② 交叉 路 口交通 信 号 控制 器 上集 成 无 线 网关 ;③ 用于 公 交 车辆 定位 的 终端 节点 ;④ 通过 构 建基于 Z g e i B e的无 线传 感器 网络可 以实现 上述 功能 。 2 5 网络节 点和 网关 节点 的设计 终端节 点安装 不 同 的传 感 器用 于运 动 车辆 信 息采 集和 道路 信 息获 取等 。 其功 能 实现可 按照 精简 功 能设备 (F ,R d c d F n t O e i e 标 准来 R D e u e u c i i D v c ) l 实现 。终 端节 点与汇 聚 节点 按照 星型 网络 组 网,在 固定时 间点 由睡 眠状 态醒 来与 汇聚 节点 主动 通讯 。信息 路 由则交给 父 ( 聚) 点及 网络 中具 有路 由功 汇 节 能 的协调 器和 路 由器完 成 ,降低 了节 点功 耗和 软件 实现 复杂度 。汇 聚节 点是 终端 节 点软 件 功 能上 的扩展 ,实现 了扩 展 网络 及路 由消 息 的功 能 ,允 许更 多重 点节 点接 入 网络 。可 按照 全功 能设 备 (F ,F 1 F n t O e i e FD u ] uc iiD vc) l 标准进行 设计 。 网关 节 点是 网络 中所 需要 的协 调器 , 负责 启动 网络 、配 置 网络 成 员地 址 、维护 网络 、维护 节 点 的绑 定 关系表 等 ,还负 责将 所采 集 的数据初 步 处理 并交 付交通 信 号控 制器传 输 到上 一级信 息 中心 ,需 要较 多存储 空 间、计 算及

无线传感器网络在智能交通管理中的应用案例

无线传感器网络在智能交通管理中的应用案例

无线传感器网络在智能交通管理中的应用案例智能交通管理是指利用现代信息技术和通信技术,对交通流进行实时监测、分析和调度,以提高交通效率、减少交通拥堵和事故发生率的一种管理方式。

而无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)则是指由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络,用于感知和采集环境信息,并将数据传输至中心节点进行处理和分析。

在智能交通管理中,无线传感器网络可以发挥重要作用。

下面将通过几个实际案例来阐述其应用。

案例一:交通流量监测无线传感器网络可以部署在道路上,通过感知车辆的通过来实时监测交通流量。

传感器节点可以通过测量车辆的速度和密度等参数,准确计算出道路上的交通流量,并将数据传输至中心节点进行分析。

基于这些数据,交通管理部门可以及时了解道路的拥堵情况,采取相应的措施进行调度,以提高交通效率。

案例二:交通事故预警无线传感器网络可以通过感知车辆的加速度和方向等参数,实时监测交通事故的发生。

当传感器节点检测到异常的加速度或碰撞等情况时,会立即发送报警信息至中心节点。

中心节点可以根据这些信息及时通知交警部门和救援人员,以便他们能够迅速到达现场进行处置,减少交通事故的损失。

案例三:停车位管理无线传感器网络可以用于实时监测停车位的使用情况。

传感器节点可以感知停车位的占用情况,并将数据传输至中心节点。

中心节点可以根据这些数据实时显示停车位的使用情况,方便司机找到可用的停车位。

同时,交通管理部门可以根据停车位的使用情况进行合理规划和管理,以提高停车位的利用率。

案例四:交通信号灯优化无线传感器网络可以用于实时监测交通信号灯的使用情况。

传感器节点可以感知车辆的到达和离开,以及交通信号灯的状态。

中心节点可以根据这些数据进行交通信号灯的优化调度,以减少交通拥堵和等待时间。

同时,交通管理部门可以根据交通信号灯的使用情况进行合理规划和管理,以提高交通效率。

综上所述,无线传感器网络在智能交通管理中具有广泛的应用前景。

基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统研究

基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统研究

基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统研究作者:钟吉源来源:《中国新技术新产品》2013年第23期摘要:本文通过介绍无线传感器体系结构及特点,提出了一种基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统,并对系统进行试验测试,以供实践参考。

关键词:无线传感器;网络技术;智能交通;试验测试中图分类号:TP27 文献标识码:A1 无线传感器网络体系的结构及特点无线传感器网络是运用无线通信的方式将大量的廉价传感器节点进行汇聚,并最终形成的一个自组织的网络系统。

主要目的是感知网络覆盖区域中存在的对象信息,并对其进行采集、处理,然后再发送给观察者。

通常典型的无线传感器网络系统,其组成部分主要包括互联网、传感器节点、通信卫星、汇聚节点以及管理节点等。

无限传感器网络系统具体工作步骤为:首先在监测区内部或附近部署大量传感器节点,以便监测周边环境,然后收集相关数据信息,用无线收发装置收集到的数据信息输至汇聚节点处的数据处理中心。

输送时选择多跳路由的方式。

然后再将数据中心的数据信息通过汇聚节点输送至用户端,用户才能够通过管理节点实现对传感器网络的配置与管理以及对目标区域的监测。

2 无线传感器网络系统的设计2.1 层次型网络体系结构层次型网络体系,是以无线传感器网络系统的结构为基础模型,然后根据目前交通智能化要求而设计出的一种交通监测体系。

其主要组成内容为传感器节点、汇聚节点、基站和终端用户。

层次型网络体系的主要运行方法是:部署大量的传感器节点在目标监测区域内及其周边地区,对其周围的的交通数据信息进行全面有效的收集;通过相应的收发装置将收集到的数据信息输送到汇聚节点的数据处理中心,并进行相应的处理,再将其传送至基站,进行数据的接收、汇总和分析处理,最终用互联网将输送至高速公路监控中心,实现对交通数据信息实时监测,如图1所示。

2.2 无线传感器节点的设计无线传感器网络的智能交通信息采集中,传感器节点的设计要点是,以模块化组成整个节点系统。

无线传感器网络在智能交通系统中的应用

无线传感器网络在智能交通系统中的应用

无线传感器网络在智能交通系统中的应用随着科技的不断进步,无线传感器网络正在得到越来越广泛的应用。

其中,智能交通系统便是无线传感器网络得到广泛应用的领域之一。

那么无线传感器网络在智能交通系统中的应用到底有哪些呢?在本文中我们将简要介绍并探讨其使用场合、优点和具体应用等问题。

一、应用场合智能交通系统中的应用场合主要是在道路和交通设施上。

具体包括交通信号灯、路况监测、照明控制等等。

无线传感器网络能够在上述场合中实现数据的实时监控和管理,进而实现交通网络的智能化管理。

二、优点使用无线传感器网络进行智能交通管理,具有以下优点:1. 无线传感器网络能够实现实时数据采集和传输,以实现交通信号灯等设施的自动化控制。

这样可以避免人工干预带来的误差,有效提高交通路线的效率。

2. 无线传感器网络具有自组网和自动修复能力,在网络出现故障时可以自动修复,这可以有效降低维护成本和网络的可靠性。

3. 无线传感器网络拓扑结构灵活、易于扩展,可以方便快速地应对不同场景下的应用需求,有利于推进智能交通系统的建设。

三、具体应用1. 交通信号灯交通信号灯是智能交通系统的一个重要组成部分,它可以实现道路交通的控制,节省时间,避免拥堵。

应用无线传感器网络可以实现对交通信号灯的智能控制,帮助交通路线更好地规划和调整。

2. 路况监测无线传感器网络可以实现路况监测,例如道路上车流量、拥堵情况、道路状况等,这些数据能够在实时传输到智能交通系统中进行处理和分析。

通过分析处理后,可以为司机、交通人员提供即时的路况信息,帮助调整路线,避免拥堵。

3. 照明控制在夜晚道路照明控制也是智能交通系统的一部分,它可以帮助司机安全驾驶。

无线传感器网络可以实现对道路照明的自动控制,例如根据实时路况进行调节和控制。

这可以进一步提高智能交通网络的效率和可靠性。

总之,无线传感器网络在智能交通系统中的应用是无法忽视的。

它可以实现智能交通管理的自动化、智能化,降低维护成本和提高路况安全等方面做出很大的贡献。

无线传感器网络在智能交通中的应用

无线传感器网络在智能交通中的应用

无线传感器网络在智能交通中的应用无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由大量分布在特定区域内的自动化传感器节点组成的网络系统。

随着智能技术的不断发展,无线传感器网络在智能交通领域中得到了广泛的应用。

本文将探讨无线传感器网络在智能交通中的应用,并分析其优势和挑战。

一、交通流量监测与控制在城市交通管理中,对交通流量的监测和控制是至关重要的。

无线传感器网络可以通过在交通要道安装传感器节点,实时获取交通流量信息,包括车流量、车速、车道占有率等。

通过分析这些数据,交通管理部门可以制定更有效的交通调度方案,缓解交通拥堵。

同时,传感器网络还可以应用于交通信号灯的智能控制,根据实时的交通流量调整信号灯的时序,优化交通流畅度。

二、智能停车管理随着车辆增加和停车位有限,停车成为城市交通管理面临的一个重要挑战。

无线传感器网络可以用于智能停车系统,通过在停车位上安装传感器节点,实时监测停车位的使用情况。

这些传感器节点可以监测停车位是否被占用,以及车辆离开后的时间。

通过数据分析和管理系统,驾驶员可以快速找到空余的停车位,提高停车效率,减少拥堵和空转。

三、道路状况监测道路状况的实时监测对于提高交通安全和效率至关重要。

无线传感器网络可以用于监测道路的状态,如湿滑、积水、堵塞等。

通过节点间的信息交互,可以实时汇报道路状况,并及时向驾驶员或交通管理部门发送警报信息。

这样可以减少交通事故发生的概率,提高道路通行效率。

四、交通事故预警与救援无线传感器网络在智能交通中还可以应用于交通事故的预警与救援。

通过在车辆或交通设施上安装传感器节点,可以实时监测车辆的位置、速度等情况,并与其他车辆、基站等进行通信。

当检测到交通事故发生时,节点可以自动触发警报,并向救援中心发送相关信息,以便及时启动救援行动。

五、智能导航与路径规划无线传感器网络在智能交通中还可以应用于智能导航和路径规划。

通过在道路、交叉口等位置安装传感器节点,可以实时监测交通状况,如拥堵程度、交通信号灯状态等。

基于车联网的智能交通信号控制系统设计

基于车联网的智能交通信号控制系统设计

基于车联网的智能交通信号控制系统设计智能交通信号控制系统是一种基于车联网技术的交通管理系统,通过采用传感器、无线通信和数据处理等技术手段,实现对交通信号的智能化控制和调度。

本文将围绕任务名称,从系统设计的角度出发,介绍智能交通信号控制系统的相关内容。

一、系统结构设计智能交通信号控制系统的结构设计应包括传感器、通信网络和中央控制器等关键部分。

首先,传感器用于实时获取交通流量、车辆速度、道路条件等数据,常见的传感器包括交通流量传感器、摄像头、雷达等。

其次,通信网络用于将传感器获取的数据传输到中央控制器,常用的通信技术包括Wi-Fi、蜂窝网络等。

最后,中央控制器是系统的核心,负责接收、处理传感器数据,并根据交通情况进行智能化的信号控制。

系统还可以增加用户界面,方便交通管理人员监控和调整信号控制。

二、交通流量识别与分析交通流量识别与分析是智能交通信号控制系统的关键任务之一。

系统通过传感器获取的数据,可以利用图像处理和模式识别等技术,实现对交通流量的准确识别和统计。

通过对不同的交通场景进行分析,可以建立起交通模型,并根据模型预测交通流动的趋势,为实时信号控制提供决策依据。

三、智能化信号控制算法设计智能交通信号控制系统的核心是智能化信号控制算法。

基于车联网的交通信号控制系统需要根据传感器获取的数据进行实时调度,并根据交通模型和车辆行驶特征,合理安排交通信号的灯光变换。

常见的信号控制算法包括固定时分配、感应控制和自适应控制等。

其中,自适应控制算法根据交通流量变化动态调整信号灯的时长和间隔,以提高交通效率和减少拥堵。

四、交通优化调度除了实时信号控制,智能交通信号控制系统还可以进行交通优化调度。

通过对不同交通路段的数据进行分析,系统能够找出拥堵点和瓶颈路段,并根据需要进行路况引导和绿波延长等措施,以优化交通流动和减少交通拥堵。

此外,系统还可以根据交通需求的变化,进行智能路口信号的联动控制,以提高整体的交通运行效率。

无线传感器网络在智能交通中的应用案例

无线传感器网络在智能交通中的应用案例

无线传感器网络在智能交通中的应用案例随着科技的不断发展和智能化的进步,无线传感器网络在各个领域的应用越来越广泛。

其中,在智能交通领域,无线传感器网络也发挥着重要的作用。

本文将介绍几个无线传感器网络在智能交通中的应用案例,展示其在提升交通效率、减少交通拥堵、保障交通安全等方面的优势。

首先,无线传感器网络在智能交通中的一个应用案例是交通流量监测。

传统的交通流量监测方法通常需要人工点观测或者安装固定的传感器设备,成本高且效率低下。

而无线传感器网络可以通过在道路上布置大量的传感器节点,实时监测交通流量情况,并将数据传输到中心服务器进行处理和分析。

这样,交通管理部门可以根据实时数据进行交通信号灯的优化调整,以减少交通拥堵和提高交通效率。

其次,无线传感器网络在智能交通中的另一个应用案例是交通事故预警。

交通事故是造成人员伤亡和财产损失的重要原因之一,如何提前预警和避免交通事故的发生成为一个重要的问题。

无线传感器网络可以通过在道路上安装传感器节点,实时监测车辆的速度、加速度、方向等信息,并将异常情况及时传输到中心服务器。

当系统检测到有车辆发生危险驾驶或者交通违法行为时,可以通过智能交通信号灯、语音提示等方式进行预警,提醒驾驶员注意安全,从而减少交通事故的发生。

此外,无线传感器网络在智能交通中还可以应用于车辆定位和导航。

传统的车辆定位和导航系统通常需要使用卫星导航系统(如GPS),但在城市高楼密集区域或者隧道等地方,卫星信号往往不稳定或者无法接收。

而无线传感器网络可以通过在道路上布置传感器节点,实时监测车辆的位置和速度,并将数据传输到中心服务器进行处理。

基于这些数据,可以实现车辆的精准定位和导航,提供更准确、实时的导航信息,帮助驾驶员选择最佳的行驶路线,减少交通拥堵和节约时间。

最后,无线传感器网络在智能交通中的应用还可以扩展到智能停车系统。

传统的停车系统通常需要驾驶员手动搜索停车位,费时费力且效率低下。

而无线传感器网络可以通过在停车场地面安装传感器节点,实时监测停车位的使用情况,并将数据传输到中心服务器。

基于WSN的智能交通灯控制系统设计概要

基于WSN的智能交通灯控制系统设计概要

收稿日期:2009-06-16作者简介:田丰(1958—,男,辽宁沈阳人,工学博士,教授,硕士生导师,主要研究方向为计算机测控技术、无线传感器网络等;杜富瑞(1981—,男,山东滨州人,硕士研究生,主要研究方向为无线传感器网络和嵌入式系统。

基于W S N 的智能交通灯控制系统设计田丰,杜富瑞(沈阳航空工业学院计算机检测与控制研究室,辽宁沈阳110136摘要:针对多路口的交通信号灯控制问题,提出了基于无线传感器网络的两级组织结构,搭建了交通信号灯控制平台。

利用传感器节点收集的交通信息,结合模糊控制方法,实现了交通信号灯的无线智能控制。

仿真结果表明,该控制器是有效的,其控制效果优于传统的控制方法。

关键词:无线传感器网络;交通信号灯控制;模糊方法;鲁棒性中图分类号:TP273+.5;TP18文献标识码:A 文章编号:1000-8829(200912-0056-04D esi gn of I n telli gen t Traff i c L i ght Con trol System Ba sed on W SNTI A N Feng,DU Fu 2rui(Computer Detecti on and Contr ol Laborat ory,Shenyang I nstitute of Aer onautical Engineering,Shenyang 110136,ChinaAbstract:For multi 2juncti on traffic signal contr ol syste m ,t w o 2tier organizati onal structure based on wireless sens or net w orks (W S N is p r oposed,and a p latfor m f or traffic signal contr ol syste m with W S N is built .By using the collected inf or mati on about traffic and fuzzy contr ol method,the goal of intelligent contr ol for the trafficlights is realized .The si m ulati on shows that the contr oller is realizable and better than the traditi onal contr ol methods .Key words:wireless sens or net w orks;traffic signal light contr ol;fuzzy method;r obustness交通灯控制系统是一个典型的复杂大系统,具有时变、非线性、不易确定数学模型的特点。

一种基于无线传感器网络的智能交通系统

一种基于无线传感器网络的智能交通系统

0 引 言
同时通过对车流量 的估算 , 智能地修改红绿灯的间隔时 间, 是将 先进 的信 息技 术 、 据通 信传 数
提升道路通行效率 。 1 系统 设 计 1 1 系 统 框 架 .
智 能交通 系统
输技术 、 电子传感技术 等有效地 集成 运用 于整个交 通运输 管理体 系, 而建立起 的一种实 时 、 准确 、 高效 的综 合运 输 和 管理系统 。将无线传感器 网络 融入 智能交通系统 的想法是
器节点 , 实时检测车流量 , 并将该信息传输至汇 聚节点 与后 台管理 中心 , 根据车流 量优化道 路红绿灯 变换
循环 。实验结果 表明 : 系统对车辆 的识别率较 高 , 且在一无线传感器 网络 ; 智能交通 系统 ; 磁阻传感器
中 图分 类 号 :T 3 3 P 9 文 献 标 识 码 :A 文章 编 号 :1 0 -7 7 2 1 ) 00 8-3 009 8 ( 02 1-0 10
辆的流量进行精确测量 , 并将 所采集 的交通 数据通 过无线 网络传 送给汇 聚节 点 , 终传 输 至后 台服 务器 控 制系 统。 最 同时 , 将用户所去 目的地 的实时交通情况发送 给用户 , 使其 能够 了解交通情 况 , 选择最佳 出行路线 , 最大程度地节省时
W iee s ma n t r s t e s n o o e r e ly d a oh s e f o d t e h me mo i rtaf o n e d rl s g e oe i i e s rn d sa e d p o e t t i so a o r a i n t rf cf w a d s n sv b d r o il t i n o mai n t i k n d n a k tg n g me tc n e . h o v r in c c e a o t te r d a d g e n h s ifr t o Sn o e a d b c sa e ma a e n e tr T e c n e s y l b u h e n r e o o

基于传感器网络的智能交通安全监测系统设计

基于传感器网络的智能交通安全监测系统设计

基于传感器网络的智能交通安全监测系统设计随着城市交通规模和车辆数量的不断增加,交通安全问题越来越受到人们的关注。

为了减少交通事故的发生,提高交通运行效率,许多城市开始使用传感器网络技术来设计智能交通安全监测系统。

一、智能交通安全监测系统概述现代智能交通安全监测系统由多个传感节点组成,这些节点分布在城市的关键位置,如路口、高速公路入口等。

这些节点通过传感器收集交通数据,并将数据传输至数据中心进行处理和分析。

基于这些数据,系统可以实时监测交通流量、车辆速度、路况等,以便及时发现问题并采取相应措施。

二、传感器网络的优势使用传感器网络技术设计智能交通安全监测系统具有如下优势:1. 数据实时性:传感器网络能够实时采集交通数据,并通过无线网络传输到数据中心,实现数据的及时处理和反馈。

2. 覆盖范围广:传感器节点可以分布在整个城市的关键位置,能够全天候、全方位地监测交通状况,提供全面的数据支持。

3. 成本低廉:传感器节点的制造成本相对较低,安装方便,可以大规模部署,降低系统的建设和维护成本。

三、传感器节点的应用1. 路口智能交通监测:通过在路口安装传感器节点,系统可以实时监测车流量、车速、停车等情况。

当发生交通拥堵或事故时,系统可以及时报警,指导交通流行方向。

2. 高速公路安全监测:传感器节点可以监测高速公路入口和出口的交通情况,包括车流量、车速以及是否有交通事故等。

当发生交通事故时,系统可以通过摄像头拍摄事故现场,并向交警部门发送报警信息。

3. 公交车车队管理:在公交车上安装传感器节点,可以实时监测公交车辆的位置、到站时间等信息,为公交公司提供车队管理的参考依据。

四、数据处理和分析传感器网络采集到的数据需要经过处理和分析才能为交通管理部门提供有用的信息。

1. 数据处理:包括数据清洗、去噪、归一化等步骤,以确保数据的准确性和可靠性。

2. 数据分析:通过对交通数据进行统计分析,可以得出交通流量、拥堵程度、事故发生概率等有关交通安全的指标。

基于传感器网络的智能交通流量监测与控制

基于传感器网络的智能交通流量监测与控制

基于传感器网络的智能交通流量监测与控制随着城市交通量的不断增加,传统的交通监测和控制方式已经无法满足日益增长的需求。

因此,基于传感器网络的智能交通流量监测与控制成为了解决交通拥堵和提高交通效率的有效途径。

本文将探讨传感器网络在智能交通流量监测与控制中的应用,并对其优势和挑战进行分析。

一、传感器网络在智能交通流量监测方面的应用1. 数据采集:传感器网络可以部署在交通要道和关键路段,通过采集交通流量数据、车辆速度、车辆类型等信息,并实时传输到交通管理中心。

2. 数据处理:交通管理中心通过对传感器网络收集到的数据进行处理和分析,可以得到准确的交通流量统计数据,包括路段的通行能力、通行时间和交通状况。

3. 数据展示:交通管理中心可以利用收集到的数据,生成实时的交通热力图、交通拥堵报警和交通预测报告等,提供给交通管理人员和驾驶员参考,实现智能交通流量监测和预警。

二、传感器网络在智能交通流量控制方面的应用1. 交通信号控制:传感器网络可以实时监测车辆的通行情况和交通拥堵状况,并根据实际情况调整信号灯的时长和配时策略,优化交通信号控制,减少交通堵塞和延误。

2. 路况导航:通过传感器网络收集到的实时交通信息,可以为驾驶员提供准确的路况导航和推荐交通路线,帮助驾驶员避开交通拥堵区域,减少通勤时间和燃料消耗。

3. 动态收费:基于传感器网络的智能交通流量监测与控制可以实现按需收费,通过收集到的路段交通数据,根据交通拥堵程度和通行能力设置动态收费策略,有效引导交通流量,减少交通拥堵。

三、基于传感器网络的智能交通流量监测与控制的优势1. 实时性:传感器网络可以实时采集交通数据,并通过无线传输的方式将数据传送到交通管理中心,实时更新交通状况,为交通管理提供准确和及时的决策支持。

2. 准确性:传感器网络通过在不同关键路段的部署,可以全面、细致地收集到交通数据,提高数据采集的准确性,并通过数据处理和分析提供准确的交通流量统计结果。

无线传感器网络在智能交通系统中的运用

无线传感器网络在智能交通系统中的运用

1系统设计1.1设计目的国内关于无线传感器网络的研究成果大部分集中在公交监控管理领域,其主要目的是可以促进交通信息的高效控制和发布,但是从当前研究现状来看,其在智能控制、智能分流方面的研究却略有不足。

在城市交通网络的实际运营过程中,其收集路况信息的方式是在路口安装高清摄像头、在监控中心设置大型监控设备,采用这种方式不仅成本较高,需要投入大量的人力和物力,其系统分析代价也相对较高。

将无线传感器网络应用到智能交通系统的执行子系统、引导子系统和控制子系统中,不仅能够为智能交通系统提供有效的信息采集手段,同时还能监测路口各方向上的车辆,利用监测结果对信号控制算法进行改进,提高交通效率。

1.2总体设计智能交通系统结构设计:智能交通系统的主控核心大多与HIS系统为主,然后与GIS(地理信息系统)地图数据、全市公交车辆信息以及各个路线公交车信息收集模块相结合,为相关路段交通指挥人员提供相应的信息,从而使交通指挥人员能够根据路况信息及时采取相应措施。

无线传感器网络结构设计:基础网络架构由安装在道路两侧的汇聚节点组成;每个汇聚节点与临近的传感器终端节点(交通信息采集专用)组成星型网络进行通讯;网关节点主要汇聚终端节点和汇聚节点采集的数据,将网关节点安装在交通信号控制器内,将汇聚的数据通过专属网络传送到交管中心。

[2]无线传感器网络部署:在交通设施(横杠、路边立柱)上安装汇聚节点;在路边或者路面下,设置专用传感器终端节点;在交叉路口的交通信号控制器内集成网关节点;在运输车辆中安装传感器节点并加入传感器网络。

系统工作原理:终端节点利用非接触式地磁传感器实时感知和收集区域内车辆的相关信息(车距、速度等),从而实现交通信息数据的采集。

当行驶车辆进入传感器监控范围内,传感器会采集相关车辆信息,并将相关信息通过终端节点传输到下一定时监控节点。

当该行驶车辆再次出现在下一节点监控范围,下一节点将由睡眠状态进入工作状态,并对两个节点间车辆的行驶车间和速度进行估算,从而计算出该车辆的平均速度。

基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统研究

基于无线传感器网络技术的智能交通信息采集系统研究
图 1系统 网络体 系框 架
节 点、汇聚茅点 、基站和终端用户。层
次 型 网络 体 系 的主 要 运 行 方 法 是 :部 署 大量 的传感器节点在 目标监测区域 内及
其周边地 区,对其周围的的交 通数 据信 周边环境 ,然后 收集 相关数据信息 ,用 目前交通智能化要求而设计 出的一种交 息进 行全 面有 效 的 收集 ;通 过 相应 的 收 无线收发装置收集到 的数据信息输至汇 通监测体系。其主要组成 内容为传感器 发装 置将收集到 的数据信息输 送到汇聚
中的应 用
措 施 后 , 明显 提 高 了重 要 业 务 的 传 输 效 率 。就 算 发 生 数 据 流 的集 体 拥 堵 ,对 主
要业务的传输 带宽影 响也小 了很多 ,就 连 普 通 业 务 也 能保 持运 行 流 畅 。流 量 管 理技术通过对 网络数据 流的科学监控 、
识 别 和 管 理 ,极 大 地 增 强 了 网络 管 理 者 对I P网络 应 用 业务 的控 制 和管 理 力度 。 随着我 国电力 信 息 网络 技术 的不 断发 展 , 在 日后 的 网络 建设 和应 用 中 流量 管 理 的 技 术 水 平 会 越 来 越 高 ,这 有 利 于 我 国 电
次 等 使 用 , 比如 E — m a i l 或是 H T Y P等 , 目前 大 部 分 企 业 网 络 用户 的 网络 流 让 电力 公 司 和 二 级 办 公 单位 自动 化 系统 量 管 理 水 平 仍 处 于 起 步 阶 段 ,流 量 管 理 与外网邮箱的通信顺畅; ( 3 )为了保证 和 控 制 并 未 得 到 大 规 模 的 使 用 ,现 在 被 全 网资 源 的均 衡 、高 效 利 用 ,应 该 限制 普 遍 运 用 的是 D P I 技 术 。在 现 实 中 的企 B T或 E D o n k e y等 P 2 P类型的应用程序。 业 部 署 主 要 分 为 集 中式 部 署 和分 布式 部 这 两 种 新 型 下 载 工 具 因为 它 的 资 源 广 、 署 。流 量分 析 和控 制 都 交 给 中 央平 台处 下载速度快而被广泛使用 ,但它们很 占 理 的是 集 中式 部 署 ,流量 分 析 和控 制 在 带宽资源 ,同时会 影响到其 它应用速度 不 同 网络 层 面 上 都 可 以进 行 的 是 分 布式 的减 慢 ; ( 4 )为 了 能 提 高 主 要 网 络 的 部 署 ,但 是 策 略 还是 由中 央平 台一 起 发 安 全 性 能 ,有 必要 去全 面监 督 流 量 和端

无线传感器网络在智能交通中的应用研究

无线传感器网络在智能交通中的应用研究

无线传感器网络在智能交通中的应用研究一、引言随着先进科技的应用和物联网技术的普及,智能交通系统的发展变得越来越普遍。

传统交通系统的过程需要依赖人力,而导致着浪费资源,无法保证道路通畅,同时人为的因素也成为交通事故的一个主要原因。

无线传感器网络技术,通常缩写为WSN,是一种小型、自组织、多功能的网络,该网络可以通过自组织的方式进行通信。

二、无线传感器网络技术简介无线传感器网络技术作为当前智能交通系统的核心技术之一,具有很多优点。

首先,无线传感器网络技术具有自组织的能力。

它可以自动形成自身的拓扑结构,通过较短的时间内实现一个有效的完全功能的网络。

其次,无线传感器网络技术可以在较大范围内进行通信,并且可以对数据进行实时监测。

此外,无线传感器网络技术还可以通过信道编码技术来提高信号的抗干扰能力。

三、智能交通系统中的应用目前,智能交通系统中的应用主要分为智能监控、智能控制及智能识别三个方面。

同时,无线传感器网络技术在智能交通系统中的应用也越来越广泛。

1.智能监控智能交通系统通过无线传感器网络技术,对路况、车速、车辆位置进行实时监测。

这样可以使公路交通的信息化、智能化程度提升。

同时,通过监控交通信号、车辆方向及车速,可以提高路口的通畅度和车辆通过的速度。

智能监控可以有效的避免了交通拥堵并能够提高交通安全。

2.智能控制通过无线传感器网络技术,智能交通系统能够对车辆和行人产生的交通信号进行检测、传输和处理。

这样的应用可以进行智能调节,将路口的通行速度调节到最优。

同时,这一技术还可以对交通管理进行智能化控制。

3.智能识别无线传感器网络技术在智能交通系统中的应用还可以进行智能识别。

通过识别交通标志,路口红绿灯的显示器,可以自动识别车辆行驶的轨迹,识别出高频发生的违法行为,同时可以对车辆的人性化驾驶行为进行监测,提高交通安全。

四、应用案例1.智能电子警察在智能监控领域,智能电子警察是通过无线传感器网络技术所实现的。

通过对大尺寸电子屏进行无线连接,可以实现车辆违法监测(例如疲劳驾驶、打手机、超速行驶等)以及文明驾驶提示等,提高交通流畅度及文明程度。

无线传感器网络在智能交通中的应用探讨

无线传感器网络在智能交通中的应用探讨

无线传感器网络在智能交通中的应用探讨一、引言随着智能城市的发展,交通成为了城市的“命脉”。

然而,交通事故、拥堵等问题依然存在。

为了解决这些问题,无线传感器网络(WSN)技术被广泛应用于智能交通中。

WSN技术可以实现交通监控、智能路灯、道路管理等多个方面的应用。

本文将从WSN技术原理、智能交通应用场景和未来发展方向三个方面探讨WSN在智能交通中的应用。

二、WSN技术原理WSN是由许多低成本、低功耗、低带宽的传感器节点组成的网络。

每个传感器节点可以感知环境数据并将其通过通讯模块传输到基站或中心节点。

WSN技术有以下主要特点:1. 网络自组织:较少的人工干预,节点之间自主通讯和协调2. 多节点共享:由于节点可重复利用,许多节点集成在一个区域内,可共享节点的计算、存储和通信资源,可在不同时间、不同空间共同使用,并可方便的扩展节点的数目3. 节点资源受限:由于传感器节点功率有限,不能满足大数据运算和传输的要求,需要延长节点的生命周期,降低通讯和计算的成本4. 节点稳定性不高:节点通过无线方式进行通讯,受到许多干扰因素,如电磁干扰、多径效应等,需要针对性的处理5. 数据处理能力弱:节点处理能力有限,需要在数据预处理、分析、处理和数据压缩等方面做出相应优化三、智能交通应用场景1. 交通监控WSN可以实现对交通状况的实时监控。

传感器节点可以固定在交通信号灯、路面传感器以及车联网接入设备等各个位置,实时记录车辆、行人、信号灯的状态信息。

通过对这些数据的采集和分析,实现对交通状况的监控和调度。

2. 智能路灯WSN可以实现智能路灯的控制。

通过在路灯杆上安装传感器节点,实现对夜间交通的状况监控,智能调节灯光的亮度和灯泡的开关,节约能源,提高路灯的使用寿命。

3. 道路管理WSN可以实现对道路状况的监控和分析,以及实时处理交通事故。

在道路上部署一些无线传感器节点,可以感知道路的状态信息,如道路平整度、路面温度、路面湿滑程度等。

基于无线传感器网络的智能交通信号控制系统设计

基于无线传感器网络的智能交通信号控制系统设计

基于无线传感器网络的智能交通信号控制系统设计无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是由大量分布在目标区域内的低成本、低功耗、自组织的无线传感器节点组成的网络。

其目的是通过传感器节点实时采集和传输目标区域内的信息,并对其进行处理和分析,以实现对目标区域的监测、控制和管理。

在智能交通领域,无线传感器网络得到广泛应用。

基于WSN的智能交通信号控制系统设计有助于优化交通流量、提高交通安全性和效率。

本文将介绍基于无线传感器网络的智能交通信号控制系统的设计过程及其功能。

首先,基于无线传感器网络的智能交通信号控制系统需要部署大量的传感器节点以监测交通流量、车辆速度和方向等信息。

这些传感器节点能够实时地收集交通数据,并将其传输到中心控制器进行处理。

通过这些数据,中心控制器可以分析交通状况,并根据实时的交通需求进行信号控制。

其次,中心控制器在接收到节点传输的交通数据后,会根据预设的算法和策略对交通信号进行调控。

这些算法和策略通常是基于实时交通流量和交通需求的,旨在最大程度地减少交通拥堵,提高交通效率。

通过智能交通信号控制系统的设计,可以实现交通信号的自适应调整,确保每个方向的车辆能够得到合理的通行时间。

此外,基于无线传感器网络的智能交通信号控制系统还能够实现对紧急情况的实时响应。

一旦出现交通事故或其他紧急事件,传感器节点可以立即向中心控制器发送警报信息。

中心控制器可以根据接收到的警报信息,实时调整交通信号以确保救援车辆能够优先通过,并为其他车辆创造通行的条件。

另外,基于无线传感器网络的智能交通信号控制系统还可以提供基于位置的服务。

通过在传感器节点中集成GPS和其他定位技术,系统可以确定车辆的精确位置,并根据车辆所在的位置和目的地提供导航和路径规划服务。

这样一来,驾驶员可以更加智能地选择最优的路线,减少行车时间和交通拥堵。

此外,智能交通信号控制系统的设计中还需要考虑安全性和隐私保护。

基于互联网的智能交通系统架构设计

基于互联网的智能交通系统架构设计

基于互联网的智能交通系统架构设计随着当今信息化时代的发展,智能交通系统愈加成熟,将会深刻改变现有的道路交通模式,更有效的解决城市交通拥堵和安全问题。

基于互联网的智能交通系统是指采用互联网技术和传感器技术,将交通管理、数据采集分析和交通出行服务相结合,实现智能化、可持续、安全和人性化的城市交通出行平台。

一、系统架构设计的目标和原则智能交通系统架构设计的目标是为人们打造一种智慧出行的方式,强调提高城市交通的效率和智能,让交通出行顺畅便捷。

同时,这种系统设计需要以满足公共需求为原则,尊重用户权利,保证交通系统的公平和公正性。

基于这两点原则,我们可以设计出如下的智能交通系统架构:二、智能交通系统的网络结构在智能交通系统的网络结构下,数据传输可以分为三个层次:1. 数据采集层这一层是指一系列传感器装置,包括道路表面传感器、交通信号灯、激光雷达、红外线传感器、摄像头等。

这些装置能够采集到实时的路况信息,对其能够实时检测交通状态、雾霾情况、气温湿度等环境参数,并将数据上传给后续处理层。

2. 数据传输层车辆上的通讯设备,通过无线信号将数据传输给智能交通系统。

具体而言,它包括短距离通信、蜂窝网络、卫星网络、WIFI网络等多种通讯方式的融合。

3. 数据处理层这一层是数据处理和决策的心脏,利用人工智能技术对各种采集到的数据进行统计分析、模型预测和决策分析,并且可以将结果反馈到系统的控制策略中,以便于对交通流进行优化和适应性控制。

三、智能交通系统的技术支持智能交通系统恰依赖于多种领先的技术和工具。

这些技术的运用与有效的操作可以促进交通系统的顺畅,避免拥堵。

下面简要介绍一下所有这些本质的技术和工具:1. 物联网技术基于物联网技术,智能交通网络可以通过各种传感器采集实时交通信息,实现对交通流量、交通状态、交通管理等领域的智能控制。

2. 大数据分析技术通过大数据分析,交通管理人员分析各种交通现象,从而做出更好的管理决策,预测流量、碰撞事故等,从而全程节约时间和资源。

智能交通系统中的智能感知技术的设计与实现

智能交通系统中的智能感知技术的设计与实现

智能交通系统中的智能感知技术的设计与实现智能交通系统是当今社会中的一个重要领域,它利用先进的技术手段来优化交通流量、提高交通安全性,并提供更便捷的交通服务。

在智能交通系统中,智能感知技术扮演着重要的角色。

本文将探讨智能交通系统中智能感知技术的设计与实现,从传感器选择、数据采集与处理以及应用案例等方面进行讨论。

传感器选择在智能交通系统中,选择合适的传感器是设计和实现智能感知技术的关键。

不同的传感器能够感知不同的交通要素,如车辆、行人、道路状态等。

基于不同的应用需求和预算限制,我们可以选择多种传感器来实现智能感知。

常见的传感器包括:摄像头、雷达、红外传感器等。

摄像头是最常用的传感器之一,它可以通过图像识别技术感知交通要素。

雷达则可以用来测量车辆的距离和速度。

红外传感器则可以用来检测行人和车辆的存在。

数据采集与处理智能感知技术的设计与实现要依赖于精确的数据采集和高效的数据处理。

传感器可以采集到大量的交通数据,如车辆数量、速度、道路状况等。

这些数据需要进行实时处理,并提取有用的信息。

在数据采集方面,可以使用无线传感网络来实现数据的实时采集和传输。

数据处理的过程可以采用机器学习和人工智能算法,来识别交通要素,并预测交通趋势。

例如,可以使用深度学习算法来识别车辆和行人,以及分析交通流量的变化。

应用案例智能感知技术在智能交通系统中有着广泛的应用。

以下将介绍几个应用案例。

1. 交通管制系统智能感知技术可以用于实时监测道路交通状况,以便智能交通系统能及时采取措施来缓解交通拥堵。

通过传感器采集到的数据,系统可以分析交通流量和车速,并根据实时情况调整交通信号灯的时序,以优化道路通行效率。

2. 智能停车系统智能感知技术可以用于实现智能停车系统,提供更便捷的停车体验。

通过摄像头和图像识别技术,系统能够实时监测停车场的占用情况,识别空闲车位,并将这些信息传输给车主。

车主可以通过手机APP或导航系统准确地找到空余的停车位,减少寻找停车位的时间和燃料消耗。

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一、课题研究目的针对目前中国的交叉路口多,车流量大,交通混乱的现象研究一种控制交通信号灯的基于无线传感器的智能交通系统。

二、课题背景随着经济的快速发展,生活方式变得更加快捷,城市的道路也逐渐变得纵横交错,快捷方便的交通在人们生活中占有及其重要的位置,而交通安全问题则是重中之重。

据世界卫生组织统计,全世界每年死于道路交通事故的人数约有120 万,另有数100 万人受伤。

中国拥有全世界1. 9 %的汽车,引发的交通事故占了全球的15 % ,已经成为交通事故最多发的国家。

2000 年后全国每年的交通事故死亡人数约在10 万人,受伤人数约50万,其中60 %以上是行人、乘客和骑自行车者。

中国每年由于汽车安全方面所受到的损失约为5180 亿(人民币),死亡率为9 人/ 万·车,因此,有效地解决交通安全问题成为摆在人们面前一个棘手的问题。

在中国,城市的道路纵横交错,形成很多交叉口,相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集通过。

而目前的交通情况是人车混行现象严重,非机动车的数量较大,路口混乱。

由于车辆和过街行人之间、车辆和车辆之间、特别是非机动车和机动车之间的干扰,不仅会阻滞交通,而且还容易发生交通事故。

根据调查数据统计,我国发生在交叉口的交通事故约占道路交通事故的1/ 3,在所有交通事故类型中居首位,对交叉口交通安全影响最大的是冲突点问题,其在很大程度上是由于信号灯配时不合理(如黄灯时间太短,驾驶员来不及反应),以及驾驶员不遵循交通信号灯,抢绿灯末或红灯头所引发交通流运行的不够稳定。

随着我国经济的快速发展,私家车也越来越多,交通控制还是延续原有的定时控制,在车辆增加的基础上,这种控制弊端也越来越多的体现出来,造成了十字交叉路口的交通拥堵和秩序混乱,严重的影响了人们的出行。

智能交通中的信号灯控制显示出了越来越多的重要性。

国外已经率先开展了智能交通方面的研究。

美国VII系统(vehicle infrastructure integration),利用车辆与车辆、车辆与路边装置的信息交流实现某些功能,从而提高交通的安全和效率。

其功能主要有提供天气信息、路面状况、交叉口防碰撞、电子收费等。

目前发展的重点主要集中在2个应用上: ①以车辆为基础; ②以路边装置为基础。

欧洲主要是CVIS 系统(cooperative vehicle infrastructure system)。

它有60 多个合作者,由布鲁塞尔的ERTICO 组织统筹,从2006 年2 月开始到2010年6月,工作期为4年。

其目标是开发出集硬件和软件于一体的综合交流平台,这个平台能运用到车辆和路边装置提高交通管理效率,其中车辆不仅仅局限于私人小汽车,还包括公共交通和商业运输。

日本主要的系统是UTMS 21 ( universal traffic management system for the 21st century , UTMS 21)。

是以ITS 为基础的综合系统概念,由NPA (National Police Agency) 等5个相关部门和机构共同开发的,是继20 世纪90 年代初UTMS 系统以来的第2代交通管理系统,DSSS是UTMS21中保障安全的核心项目,用于提高车辆与过街行人的安全。

因此,从国外的交通控制的发展趋势可以看出,现代的交通控制向着智能化的方向发展,大多采用计算机技术、自动化控制技术和无线传感器网络系统,使车辆行驶和道路导航实现智能化,从而缓解道路交通拥堵,减少交通事故,改善道路交通环境,节约交通能源,减轻驾驶疲劳等功能,最终实现安全、舒适、快速、经济的交通环境。

三、课题研究主要内容本文主要介绍了利用HMC1021Z巨磁阻传感器以及LPC2138微处理器、射频模块组成的无线传感网络在智能交通中的应用,本文的研究内容如下:首先查阅了国内外文献了解课题研究背景、磁阻传感器的工作原理以及铁磁物质对周围磁场产生影响的原理,并了解相关微处理器的结构及功能。

对整个系统的方案进行设计,通过进一步学习完善已有的设计方案。

将设计方案转化为电路图,画出电路版图,投片,完成硬件平台的搭建。

进行软件的编程,及硬件的调试。

将软件和硬件结合到一起,进行模拟路况实验。

智能交通系统(Intelligent Transportation System ,简称ITS) 是利用尖端的电子信息技术,形成行人、公路和车辆三位一体的新公路交通系统的总称。

我国现有的交通控制系统,相对于国外的发展具有较大的差距,这种落后的控制方式已经无法满足当前的交通运输的压力。

目前,我国的智能交通系统对车辆的检测大多采用环形线圈探测器、微波探测器、超声波和视频探测器等。

从性价比角度考虑,环形线圈探测器其技术成熟,检测精度高,可全天候的工作,但是安装时候需要切割地面,影响路面的寿命,目前主要应用在停车场内。

超声波和微波容易受到天气和障碍物的影响,造成误检。

视频探测是目前应用较多的检测方式,适用于城市交叉路口的交通控制,但易受恶劣气候的影响,夜间要求有路灯照明。

上述的交通控制系统普遍价格比较昂贵,需要有线的方式进行检测,只能够提供单一的十字路口的交通控制。

虽然汽车由于型号不同而具有不同的结构,但各类汽车中均含有大量的铁磁物质,尤其是汽车底盘均用铁磁材料制造而成。

汽车在行驶过程中会对周围的地磁场产生影响,有些汽车甚至可以影响到十几米以外的地球磁场。

将磁敏传感器置于道路两侧或路基之下的适当位置处便可感应到地磁场的变化,通过磁敏器件的输出信号可以判断出车辆通过的情况,从而实现对车流量进行监测。

因此本系统根据上述系统的弊端,提出了一种新的控制方式,采用无线传感器网络结合巨磁阻传感器来完成交通的智能控制,相临十字交叉路口处的无线传感器汇聚节点之间能够进行通信,提供了相对较多的数据冗余信息。

无线传感器网络作为新兴的测控网络技术 ,是能够自主实现数据的采集、融合和传输等应用的智能网络应用系统。

无线传感器网络使逻辑上的信息世界与真实的物理世界紧密结合,从而真正实现“无处不在”的计算模式,而且该系统具有体积小、成本低、便于安装的优点,能够全天候的工作,便于在交通部门进行推广和普及。

本系统选用灵敏度较高的巨磁阻传感器来完成对行驶车辆的检测。

系统的频率选择在2.4Ghz工作频段,该频段相对于433Mhz、868Mhz、915Mhz具有较宽的工作频带和较快的信号传输速率。

整套系统支持ZigBee协议,具有数据较验和冲突检测的功能。

该系统主要由无线传感器节点和无线传感器汇聚节点组成。

无线传感器节点是整套系统的基本组成部分,节点是整个系统的基本组成单元,节点电路的基本组成框图如图1所示:图1无线传感器节点的基本组成框图整个系统由微处理器、传感器单元、收发单元及供电单元组成。

微处理器使用LPC2138,它是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TDMI-S CPU的微控制器,并内嵌32/64/128/256/512kB的高速Flash存储器。

128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行,对代码规模有严格控制的应用它具有高性能和低功耗的特性,指令集和相关的译码机制比复杂指令集计算机要简单的多。

传感器为磁阻传感器,由两个相距5-10 cm的磁阻传感器,当有车辆通过时,传感器周围的地磁场发生变化,变化的磁场信号经过信号放大后经过A/D转换器后送入微处理器,处理器便立即启用定时器记录下车辆通过的时刻,然后开始采集后端传感器的输出信号,当检测到车辆后计时器停止计时。

重新开始车辆的计数工作,检测下一辆车,系统采用两个传感器能够判断车辆行驶的方向。

检测后的信息经处理后发送至收发单元,收发单元将检信号发送给无线传感器汇聚节点。

整套系统的设计原理框图如图2所示:图2无线传感器网络智能交通控制原理框图安装在道路边的无线传感器节点实时的检测检测车道上行经的车辆,并能够由远离信号灯的无线传感器节点实时的检测停留在车道上的排对车辆长度,传感器节点将监测到的信息实时的发送给无线传感器汇聚节点。

汇聚节点根据道路两边布置的传感器发送来的信息。

以路面的实际车辆长度为输入量,输出量为实际控制延长的绿灯时间,最终实现平面交叉口信号灯的控制。

收发单元则使用射频模块,在电子学理论中,电流流过导体,导体周围会形成磁场;交变电流通过导体,导体周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。

在电磁波频率低于100khz 时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于100khz时,电磁波可以在空气中传播。

射频则指具有远距离传输能力的高频电磁波,射频模块则是基于射频技术的可进行远距离传输的硬件设备。

四、结论(成果介绍)本课题参照国内外智能交通系统的设计以及磁阻传感器研究成果,设计了利用巨磁阻传感器及射频模块,微处理器构成的基于无线传感网络的智能交通系统,在设计过程中得到的主要成果如下:1.利用HMC1021Z巨磁阻传感器,传感器电路中使用滤波电路使输出信号更加稳定,该电路中还使用运算放大器,可使芯片的输出电压信号放大以便在有铁磁物体经过传感器附近时输出供处理器使用的高电平信号,实际测得巨磁阻传感器可正常运行,并可较为精确的计算通过交通信号灯的车流量大小。

2.收发单元利用射频模块,将处理器处理后的信息传送到交通信号灯控制中心,以便在不同车流量情况下更好的控制交通信号灯。

经试验测量后,射频模块工作状况良好,可精确传送经处理器处理过的信息。

3.通过使用LPC2138微处理器,控制巨磁阻传感器的数据采集和射频模块的数据收发。

它的最小封装和最低功耗,增加了系统的稳定性和可行性。

在每个无线节点中,巨磁阻传感器收集经过该节点的车流量信息,将其信号放大并经A/D转换器传输至LPC2138,经处理后将信息通过射频模块传输至主控节点。

经实验验证,使用该芯片可以精确的完成以上功能,验证了理论分析设计设计的正确性。

4.该系统实现了集数据采集、处理,以及由交通信号灯显示控制结果等基本的功能于一体的传感器智能化设计,经过试验证明该系统具有可行性与稳定性。

5.提出了将所设计的传感器应用于智能交通系统中的方案。

目前,在理论设计中所使用的传感器已经能够达到所需的灵敏度与检测距离的要求,并且可以稳定的工作。

并具有数据采集、处理、显示等基本功能。

但由于巨磁阻传感器灵敏度较高,为了使其能够在更加复杂的环境下稳定工作,进一步扩大传感器的应用范围,还需要对传感器的结构及电路进行改进以改善检测距离和稳定性等性能。

并且可以进行进一步的智能化设计,提供更加方便的智能化系统,使交通状况变得越来越好。

在拥有上述功能后,便可以将此种传感器应用于更加广泛的领域。

基于无线传感器的智能交通系统很好的利用了存在于机动车本身的一种磁效应,利用无线传感网络使交叉路口处的红绿灯控制得到有效地改善,属于智能交通系统的一个典型应用子系统。

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