高速公路车道监测管理系统的设计与实现

发布时间：2020-08-21 12:08

【摘要】：当前高速公路管理正逐步从建设向运营、服务转变,客观要求高速公路在保障畅通、提升效率和服务出行等方面取得明显突破。在内蒙古自治区《“十三五”公路、水路交通运输发展规划》中,提出未来要不断完善公路运行监测体系,达到高速公路重点路段运行实时监测覆盖率达100%,普通国省干线公路重要节点监测覆盖率达60%的目标。在此背景下,研究开发有效的道路车辆行驶状态信息监测系统是其中一项重要内容。本课题来源于北京联宇路通公司的智能车道感知系统子项目,系统由高速公路沿线路侧基站、车载标签和多功能智能化处理平台组成。路侧基站与车载标签通信将定位信息上传至智能化数据监测处理平台,完成车辆全过程的监测。本文主要研发了高速公路车道监测管理系统软件平台。该软件系统的开发基于Java EE平台,采用B/S(Browser/Server,浏览器和服务器)架构,使用阿里云服务器实现服务端,以Mysql数据库实现数据存储管理功能,用户可以通过浏览器登录来实现对系统平台的访问。根据课题要求,文中重点应用了HTML5中的Canvas动画技术进行车辆的轨迹复现,构建了高速公路车道监测管理系统平台软件,可实现高速公路车辆行驶精确定位、轨迹重建及其他道路交通必要信息的获取,作为现有道路视频监控与流量统计等功能手段的重要技术补充,从而形成比较完善的智能化道路监管体系。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP311.52;U495
【图文】：

Spring Core 是 Spring的核心模块，它包含了Spring 框架的所有的基本功能[16]。Sprin在前文进行过阐述，它提取出了各模块中重叠的业务逻辑，封装并注入到具体的业中，以达到降低系统耦合性、提高系统可维护性的目的。Spring DAO 提供了对 JDBCBase Connectivity，Java 数据库连接）的支持[13]，对不同的持久层框架都有良好的兼的满足了用户的开发需求。Spring ORM 提供了对 ORM（Object Relaional Mapping映射）框架的支持[13]，开发人员可结合自身的需求在项目中整合 ORM 类型的框架开发效率。Spring Context 为 Spring 提供了运行环境，在行过程中可保存运各对象的g Web 用于整合 Web 框架，提供了基本的 Web 功能。Spring Web MVC 是一个轻量开发框架，将在下文进行具体介绍。 SpringMVC 框架SpringMVC，即是上文所提到的 Spring 中的 Spring Web MVC 模块，是一个基于量级框架，主要由 Model 模型、View 视图和 Controller 控制器三部分组成。

3.1 系统总体结构设计根据项目要求，本课题需要设计研发一套以车辆轨迹精确定位为核心的高速公路智能车道监测感知系统。包括车路一体无线网络通信设备、 较高精度车辆定位技术以及高速公路智能化监管平台，以实现高速公路车辆行驶精确定位、轨迹重建及其他道路交通必要信息获取本课题以项目要求作为设计依据，以具有较高定位精度的 UWB 超宽带定位技术作为定位算法，来实现较高精度的车辆行驶轨迹定位；同时，硬件方面以 STM32 单片机为主控制器以 DWM1000 模块为定位模块并利用 4G 无线网络作为传输模块，设计并实现了车路一体无线网络通信设备；最后，本文以 Java EE 为开发平台，以 Canvas 动画技术对车辆历史行车轨迹进行轨迹重建，对道路交通行驶信息进行了可视化展示，并开发了管理功能对人员、车辆以及基础设施进行管理，以实现高速公路智能化的监管平台。本课题设计的高速公路车道监测管理系统从整体来看由三部分组成如图 3.1 所示，即定位终端、服务器端和客户端。下面将分别对各组成部分进行介绍。

服务器端包括阿里云服务器和 MySQL 数据库。服务器端的主要功能包括：⑴ 对定位终端上传的数据进行监听、接收和处理，并将车牌号、时间、标签号、基站号和位置数据等信息存储于数据库对应的表中；⑵ 响应客户端的 HTTP 请求，完成与客户端数据的交互；⑶ 发布信息，实现各客户端的数据共享。客户端即高速公路车道监测管理平台。本平台采用 Java 为主要编程语言，选用 B/S 架构，它是一种一对多的、开放式的结构模式，可以通过 PC 端的浏览器实现监测管理的相关操作。技术方面采用 SSM 开源框架，将系统的设计与实现过程进行分层，使系统平台更方便进行维护与扩展。前端使用 Bootstrap 框架，并应用了 HTML5 中的 Canvas 动画技术，对车辆轨迹进行复现，以实现对高速公路车道的监测管理功能，并达到更好的可视化展示效果。3.2 系统功能模块设计

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本文编号：2799360