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高速公路交通控制器的设计

作　者: 李鹏博
导　师: 张永强
学　校: 河北工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 智能交通系统事件检测算法车辆检测器交通状态管理 NTCIP协议信息发布
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 26次
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内容摘要

随着人们生活水平的进一步提高，车辆越来越多，高速公路交通拥堵、交通事故等重大交通问题日益凸显，为了解决此类问题，填补空白，创新性的设计了高速公路交通控制器。其利用外场设备进行交通流数据的采集，并运用高速公路交通事件检测算法获取所发生的交通事件，结合公路现场的气象信息，路面状况信息，判别出道路交通运行状态，生成合理的交通控制管理方案，发布交通诱导信息。首先，针对高速公路交通现状中存在的主要问题和实际情况，开展对国内外智能交通系统的研究，设计高速公路交通控制器总体架构。其次，设计高速公路车道控制器的主体硬件系统。以inter atom处理器为控制核心，结合车辆检测器等外场检测设备，千兆以太网交换机，驱动模块，扩展模块，电源模块等建立起其硬件体系结构。然后，研究了加州算法，McMaster算法等各种比较成熟的交通事件检测算法，经过对比，选出比较适合作为本交通控制器的算法。并基于此算法设计控制器的应用控制软件，包括数据的接收解析，事件的检测判别，通信协议的研究设计，信息的传输与发布。最终实现对高速公路交通事件及交通状态的检测和管理。最后，在京津唐高速公路路段的示范工程中，验证了其运行效果。结论证明交通控制器可以准确检测公路交通状态信息，快速发现定位交通事件，及时预警，疏导交通事件避免二次事故，减少拥堵，从而确保智能交通“安全、快速、高效、舒适”基本目标的实现。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-12
  1.1 研究背景及意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-11
    1.2.1 国内研究现状  9-10
    1.2.2 国外研究现状  10-11
  1.3 研究内容  11-12
第2章系统总体架构  12-22
  2.1 综述  12-13
  2.2 主要工作内容  13-14
  2.3 应用方案设计  14-22
    2.3.1 设备接入能力  14
    2.3.2 典型路段配置  14
    2.3.3 控制器与管理中心  14-16
    2.3.4 通信网络设计  16-18
    2.3.5 路段交通场景  18-22
第3章系统硬件设计  22-29
  3.1 整体框架  22-23
  3.2 机箱单元设计  23-24
  3.3 车辆检测单元设计  24-29
    3.3.1 电源板  24-25
    3.3.2 通信板  25-26
    3.3.3 检测板  26-29
第4章系统软件设计  29-52
  4.1 综述  29-35
    4.1.1 路况信息采集单元  29-32
    4.1.2 核心处理单元  32-33
    4.1.3 信息控制与发布单元  33-35
  4.2 交通事件检测算法  35-36
  4.3 控制方案知识库  36-39
    4.3.1 车道灯控制  37-39
    4.3.2 限速标志和情报板控制  39
  4.4 数据库设计  39-40
  4.5 通信协议研究  40-52
    4.5.1 NTCIP  40-41
    4.5.2 方案设计  41-44
    4.5.3 实现的几个关键点  44-52
第5章系统测试与分析  52-60
  5.1 示范工程现状  52-53
  5.2 示范工程需求分析  53-54
  5.3 测试方案设计  54-55
  5.4 管理中心主机监控界面  55-60
结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-65
作者简介  65
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  65-66

高速公路交通控制器的设计

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