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基于WSN技术的智能交通指挥系统设计与实现

作　者: 于大勇
导　师: 沈永良；杨尔宁
学　校: 东北大学
专　业: 软件工程
关键词: 无线传感器网络 智能交通 节点定位 交通指挥系统 智能交通系统
分类号: TP29-AC
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


城市交通智能化是减少交通拥堵、提高道路吞吐量和利用率的重要手段之一。为了克服传统智能交通实施成本高、部署难度大等问题,本文将无线传感器网络技术引入智能交通系统中,利用传感器网络成本低廉、部署方便、适应性强和灵活等特点,设计实现基于无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的智能交通指挥系统。该系统具备部署成本低,可扩展性好等优点。在基于WSN的智能交通指挥系统中,要确定路面车流量,首先需要获得车辆的位置、速度等信息,因此需要解决搭载了传感器节点的车辆的定位问题。本文利用传感器节点通信距离可控特点,研究了基于RF半径信息的节点定位算法(RFRCL,RF RangeControlling Localization),该算法具有定位速度快、定位精度高和节点负载小等优点,能够满足智能交通指挥系统对定位精度的要求。在解决了车辆定位问题后,本文完成基于WSN的智能交通指挥系统设计工作,给出基于WSN的智能交通指挥系统组成、框架和数据流。该框架能够实时收集路面和车辆信息,并根据这些信息综合指挥调度信号灯、指示牌等疏导工具。最后利用.Net技术编成实现了基于WSN的智能交通指挥系统,并在小范围内进行系统试验和软件测试。结果表明,基于WSN的智能交通指挥系统能够完成交通信息采集、指挥策略生成等功能,达到疏导交通目的。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 引言  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究目的和意义  11
  1.3 本文贡献  11-12
  1.4 本文组织结构  12-14
第2章 国内外研究现状与相关技术  14-28
  2.1 智能交通技术研究现状  14-19
    2.1.1 智能交通中车道管理技术  15-16
    2.1.2 智能交通中数据传输技术  16-17
    2.1.3 智能交通中红绿灯管理技术  17-19
  2.2 WSN特点分析  19-20
  2.3 WSN节点定位技术  20-26
    2.3.1 节点定位技术的相关概念  20
    2.3.2 节点定位的重要性  20
    2.3.3 节点定位的技术背景  20-22
    2.3.4 节点定位技术的分类  22-25
    2.3.5 节点定位技术研究现状  25-26
  2.4 智能交通与无线网络技术结合现状  26-27
  2.5 小结  27-28
第3章 WSN技术在智能交通系统中应用  28-44
  3.1 基于WSN技术的智能交通系统框架  28-30
  3.2 WSN中节点定位算法  30-40
    3.2.1 定位算法数学描述  30-33
    3.2.2 定位算法流程  33-35
    3.2.3 定位算法实现  35-40
  3.3 算法性能  40-43
  3.4 小结  43-44
第4章 基于WSN的智能交通指挥系统设计  44-56
  4.1 基于WSN的智能交通指挥系统需求分析  44-46
  4.2 基于WSN的智能交通指挥系统概要设计  46-52
    4.2.1 基于WSN的智能交通系统组成  46-49
    4.2.2 基于WSN的智能交通系统接口  49-50
    4.2.3 基于WSN的智能交通系统运行环境要求  50
    4.2.4 系统运行设计  50-52
  4.3 数据库系统概要设计  52-53
  4.4 系统安全性设计  53-54
  4.5 小结  54-56
第5章 基于WSN的智能交通指挥系统实现  56-68
  5.1 基于WSN的智能交通指挥系统功能实现  56-57
  5.2 用户界面分系统实现  57-60
  5.3 数据库分系统实现  60-64
    5.3.1 用户数据表  61
    5.3.2 参考节点信息表  61-62
    5.3.3 车载节点信息表  62-63
    5.3.4 调度信息表  63-64
  5.4 网络通信实现  64-67
    5.4.1 接口方式  64
    5.4.2 传输格式  64-67
  5.5 小结  67-68
第6章 系统测试  68-74
  6.1 测试目的  68
  6.2 单元测试  68-69
  6.3 组装测试  69-71
    6.3.1 测试环境  69
    6.3.2 系统风险和优先级  69-70
    6.3.3 测试策略  70-71
  6.4 实例运行  71-73
  6.5 小结  73-74
结论  74-76
参考文献  76-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化技术在各方面的应用
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