基于無線傳感器網(wǎng)絡的車輛檢測算法的研究與應用.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化的加快，大量車輛在城市的快速增長，導致交通基礎設施不足的矛盾日益嚴重。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(Wireless Sensor Network，WSN)具有低成本、低功耗、微型化等特點，逐漸被用于智能交通信息采集領域。無線傳感器網(wǎng)絡集成磁傳感器，利用地磁擾動檢測原理實現(xiàn)車輛檢測。在路段進出口及路邊停車位上部署傳感器節(jié)點，實時檢測信息通過無線自組織網(wǎng)絡在基站節(jié)點匯

2、聚和融合，可實現(xiàn)交通信息采集。
　　目前基于無線傳感器網(wǎng)絡的交通檢測技術并不成熟，通過調研國內外現(xiàn)有的科研成果，該技術面臨的關鍵問題是車輛檢測誤判率高，檢測算法實用性差。本文在深入討論現(xiàn)有技術的基礎上，設計了一套包含停車位、車流量及車速檢測的交通信息采集系統(tǒng)。該檢測系統(tǒng)可實時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，具有重要的社會意義和廣闊的應用前

3、景。
　　本文的主要工作如下:
　　一、提出了停車位車輛檢測算法。利用采集的大量實驗數(shù)據(jù)，對車輛停泊及干擾磁場信號的特征進行深入分析:首先分別針對車輛駛入、停泊、及駛離不同階段的信號特征及其關聯(lián)特性進行分析;其次對相鄰停車位車輛停泊、道路動態(tài)車輛的通過等干擾因素的磁信號特征進行分析。利用閾值及自動狀態(tài)機等機制設計一種實時的停車檢測算法。
　　二、提出了道路動態(tài)車輛檢測算法。對動態(tài)車輛磁信號進行濾波處理，根據(jù)差分方法得到

4、道路車輛的檢測方法。在車輛檢測基礎上，利用多個傳感器節(jié)點陣列實現(xiàn)了一種車輛速度檢測算法。時間同步是影響車速計算精度的關鍵因素，本章提出了一種低開銷、高精度的時間同步機制。將一跳通信范圍內的路由節(jié)點和多個傳感器節(jié)點看成是一個子網(wǎng)，路由節(jié)點負責其子網(wǎng)內的時間同步功能及車輛速度估計。通過實驗驗證了該車速檢測算法的精度。
　　三、設計、實現(xiàn)了車輛檢測原型系統(tǒng)，包括終端、路由、基站節(jié)點的硬件、軟件，以及上位機的整套管理軟件。該系統(tǒng)硬件部分利