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基于车辆识别的城市交通拥堵控制方法研究

作　者: 汤牛明
导　师: 张凯
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 交通拥堵拥堵费 RFID 车辆识别
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着经济快速发展,各个城市都面临着不同程度的交通拥堵问题。如何缓解交通拥堵,成为困扰各城市,尤其是各大中城市的难题。通过收取拥堵费缓解交通拥堵逐渐被各城市提上议题,并已在多个城市实施。本文主要思想是利用射频识别技术实现车辆识别,从而获得车辆的出行天数。以车辆出行天数为依据,对车辆征收拥堵费。通过拥堵费收取这一经济杠杆作用,实现车辆限行,从而达到缓解城市交通拥堵的目的。文中内容包括：1.国内外RFID技术及其发展现状和标准现状,对射频识别系统的组成及原理等方面进行分析和研究。2.分析了系统的功能需求,详细介绍了系统的各个组成部分以及各组成部分功能。通过对整个方案的需求分析,结合无线射频识别的技术特点,阐述系统的可行性和实现目标。设计了系统处理流程和总体设计方案。3.提出了一种改进的时隙ALOHA算法,用于解决射频识别时发生的多标签碰撞问题。描述了算法原理,并仿真证明改进算法在识别效率和功耗方面的优点。4.路侧单元内部设计及测试。路侧单元内部主要包括车辆识别模块和远程通信模块两部分。车辆识别模块主要利用无线射频识别技术,实现路边阅读器和车载电子标签之间的无线通信,设计了射频模块基本电路,并利用CC2430射频模块进行实验,完成两者之间的数据收发。利用现有的以太网络与远端服务器进行数据的远程通信,设计了以太网控制器电路,并利用RTL8019AS开发模块进行串口调试和数据收发测试。5.车辆出行数据处理及拥堵费计算。包括数据库建立,利用数据库管理技术统计车辆的出行天数,并提出了一种可行的拥堵费计算算法。其主要通过在微机上开发实现。论文提出的改进时隙ALOHA算法能够提高识别效率、降低功耗,可以较好地应用于批量标签的快速识别。论文实现了对车辆的识别、识别信息的远程传送和出行信息的处理,能够用于对车辆识别和拥堵费的收取,实现缓解交通拥堵的目标。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章绪论  8-12
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本课题研究内容和意义  10-11
  1.4 本章小结  11-12
第二章 RFID技术  12-21
  2.1 RFID技术概述  12-14
    2.1.1 RFID技术发展  12-13
    2.1.2 RFID技术应用  13
    2.1.3 RFID技术趋势  13-14
  2.2 RFID系统工作原理  14-19
    2.2.1 RFID系统基本部件  14-16
    2.2.2 RFID系统工作过程  16
    2.2.3 系统数据传输原理  16-17
    2.2.4 RFID系统多标签同时识别  17-19
  2.3 RFID系统标准  19-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章系统方案设计  21-32
  3.1 课题的提出  21-22
    3.1.1 车辆识别  21-22
    3.1.2 数据发送  22
    3.1.3 拥堵费收取  22
  3.2 设计目标和设计原则  22-24
    3.2.1 设计目标  22-23
    3.2.2 设计原则  23-24
  3.3 系统功能和特点  24-27
    3.3.1 系统功能  24-26
    3.3.2 系统特点  26-27
  3.4 系统工作方式和架构的确定  27-31
    3.4.1 射频芯片的选取  27-28
    3.4.2 远程通信方式的选取  28-30
    3.4.3 数据管理应用  30
    3.4.4 系统总体设计方案  30-31
  3.5 本章小结  31-32
第四章改进时隙ALOHA防碰撞算法  32-42
  4.1 算法改进  32-38
  4.2 仿真比较  38-41
  4.3 本章小结  41-42
第五章路侧单元内部设计及测试  42-60
  5.1 路侧单元内部组成  42
  5.2 电子标签&阅读器  42-44
  5.3 射频数据收发处理程序  44-51
    5.3.1 SPP协议栈目录介绍  45-46
    5.3.2 几个主要函数  46
    5.3.3 主要程序  46-49
    5.3.4 数据收发  49-51
  5.4 以太网数据传输控制  51-59
    5.4.1 以太网控制器  51-53
    5.4.2 程序部分说明  53-55
    5.4.3 串口测试及连接测试  55-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章车辆出行数据处理及拥堵费计算  60-73
  6.1 数据库管理  61-63
  6.2 车辆出行天数计算  63-70
  6.3 拥堵费计算  70-72
  6.4 本章小结  72-73
第七章结束语  73-75
  7.1 结论  73
  7.2 论文创新点  73-74
  7.3 不足与展望  74-75
参考文献  75-78
硕士在读期间发表论文清单  78-79
致谢  79-80
附录  80-83

基于车辆识别的城市交通拥堵控制方法研究

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