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原文传递磁敏传感器在智能交通系统中的应用实现

论文题名：	磁敏传感器在智能交通系统中的应用实现
关键词：	智能交通系统;磁敏传感器;停车位算法;车速判定算法;交互平台
摘要：	本论文是在参与上海市重点科技项目“智能交通系统”工作的基础上完成的。ITS(IntelligentTransportationSystem)智能交通系统，主要利用信息技术将行人、车辆、道路相互紧密协调统一处理、和谐实施，从而建立起大区域范围内、全方位作用的实时、高效、易操作的交通统一管理系统。随着我国经济的进一步高速发展，我国的城市化、汽车化生活进入了急速发展的阶段，但相对滞后的公共交通设施导致了交通拥挤、事故频发、环境污染等问题日益恶化，所以建立国内的智能交通系统有其必要性和紧迫性。　　智能交通系统中的传感设备有多种形式，诸如利用视频、线圈等方式，各种方式都存有利弊，经过论证，项目组选用磁敏传感器作为信号源，具体选用了GMR巨磁传感器。本文针对ITS的两个子问题展开：基于磁敏传感器的停车位检测系统和车辆测速系统。在项目工作进行中，完成了两项专利：利用地磁信号进行车辆检测的智能检测方法和无线磁敏交通信息检测系统；在申两项软件著作权：多串口同步数据采集平台和公共传感数据样本库系统。本文主要展现了以下几方面的研究与开发：　　 1．磁敏传感器的信号分析。在大量现场数据采集的基础上，对采用磁敏传感器作为信息源的方案进行论证，特别是针对停车位与测速的具体任务，提出具体实施方案。通过对GMR巨磁传感器特性电阻的分析，在实际情况中运用GMR传感器的X、Y、Z三轴磁敏信号的变化，完成对系统应用中各轴信号选取的优先序列和权重。通过抽取信号采集电路中各级放大信号的对比情况，确定算法所用数据的来源，结合电路调整，为其后的算法提供可靠的数据源。　　 2．停车位车辆判定算法。设计测试方案，按实际情况检测车辆在过道、进入车库、摆正车辆、停稳、出库等过程中的信号；及在这些情况下，临近车库有无车辆时，信号的区别。分析信号波形及特征量，设定信号背景值，利用软件收集初始背景，并利用双缓存技术实现背景值校正，以便对特征信号量进行算法处理、确定停车位是否有车信息，并上传停车位最终判定信息。此项成果已运用在上海世博会，浦东机场停车位、无锡市民中心等公共场合。　　 3．车辆行车速判定算法。设计测速方案，根据项目要求情况在行车道布设传感器设备，针对传感器间的不同距离、车辆的不同车速、车辆的行驶方向有无影响等方面进行数据采集与分析，最终选定试用算法，经测试后加入误差补偿，完成车辆测速算法，程序上传车速信息。此测速方法弥补了雷达和视频在执法过程中易被干扰的缺点，其中设计的多串口数据采集平台也填补了工业多串口同步采集的应用。　　智能交通的目的是建立良好的交通信息平台，停车位与测速系统需要良好的交互平台，本文在软件交互设计中实现了采集信号的存储备案，多线程分解信号、提取有用特征量，嵌入算法，将最终判定信息在用户界面中形象的表现出结果，方便监测人员与用户观测。此系统运行稳定、操作简便，现应用在浦东和嘉兴等地，有利于智能交通的发展。
作者：	于禾
专业：	信号与信息处理
导师：	韦穗
授予学位：	硕士
授予学位单位：	安徽大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文