山区道路雾区智能诱导系统的优化研究与应用
发布时间：2021-01-12 18:29
随着物联网时代的到来,“万物互联”促使传统行业纷纷向智能化方向变革,雾区智能诱导系统就是在传统交通行业上应用物联网技术的典型案例。为保证雾天环境下的行车安全性,减少交通事故,雾区智能诱导系统自动监测道路的气候情况,当发现道路区域能见度降低到一定程度时,系统控制道路两侧的诱导灯进行常亮、闪烁等操作,直至能见度恢复良好时,系统进入休眠状态,诱导灯熄灭。一般情况下,雾区智能诱导系统工作环境恶劣,节点间采用无线进行通讯。因此,如何根据雾区智能诱导系统应用环境的特点,研究其硬件电路设计中的薄弱环节和潜在威胁,是保障系统能够在恶劣环境下可靠工作的关键;如何根据雾区智能诱导系统采用无线通信的特点,制定出相应的部署策略和覆盖模型,直接关系到系统的覆盖质量。本论文主要的工作及创新如下:针对传统电子电路设计仅进行功能验证,缺乏考虑其工作可靠性导致设计周期长、费用高等缺点,本文提出了雾区智能诱导系统的可靠性设计分析方法,重点讨论应用Windchill可靠性分析软件对雾区智能诱导系统进行可靠性分析。基于Prediction模块对节点电路进行基本的可靠性预计,分析节点电路应用阶段中温度、电应力、环境等不良因素对...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
因突发团雾造成安徽阜阳重大交通事故图
14服务器管理者客户端控制器摄像机能见度仪无线节点主控制器预警雾灯GPS定位中继节点中继节点......GPRS技术说明山区旅游道路图2-9系统实施布设示意图2.7本章小结本章针对山区道路试验路段的环境特点，提出雾区智能诱导系统的方案设计理念，并对此提出系统功能要求，对系统的三大子系统组成及其控制流程等进行介绍，最后突出雾区诱导系统的设计原则并绘制出系统总体示意图。通过本章节的对雾区智能诱导系统全面介绍，为后续章节的研究工作起到指导性作用。
21根据上文中描述的控制电路组成框图，可以确定节点控制硬件电路的系统树，并在Windchill软件中建立的可靠性结构图，如图3-5所示。节点控制电路电源单元通讯单元控制单元诱导单元(a)(b)图3-5可靠性结构图(a)节点电路系统树；(b)电路结构图控制电路的各个组成单元是由多个分立元器件或集成芯片组合而成的，因此在进行节点电路的可靠性预计前需要确定元器件的BOM表。通过对各类元器件参考资料的查阅、归纳总结以及咨询厂商等方法，结合本系统室外工作的特点总结出元器件BOM表如表3-1所示。表3-1元器件BOM表模块型号描述类别子类别位号数量控制板电源单元LM2596S-5.05V稳压芯片集成电路线性LM25961C28933直插式电解电容电容器铝电解电容器C11………………控制单元STM32F103VET6微处理器集成电路微处理器U11B08000J067晶振杂项石英晶体Y11………………诱导单元Si2301MOS管半导体SiFETQ2,Q32TJ-S2012SW8TGL发光二极管（红）半导体数字显示器LED4,LED32………………通讯单元AS-12RF模块通讯模块无线射频AS-121SIM800LGPRS模块（基站）通讯模块GSMSIM800L1………………为了使得系统的可靠性仿真更贴近实际工作情况，得出的数据更具有科学性和准确性，在系统初始化时设置全局环境变量至关重要。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VISSIM仿真的山区高等级公路雾区限速方法[J]. 彭余华,李璇,陆昕,傅向祥. 科学技术与工程. 2018(16)
[2]高速公路雾区行车安全与保障技术研究进展[J]. 李晓雷,唐伯明,宋强辉,曾超. 科学技术与工程. 2018(15)
[3]高速公路雾区多气候耦合段概率风险分析[J]. 李晓雷,唐伯明,宋强辉. 西南交通大学学报. 2018(05)
[4]雾区监控预警系统在宜巴高速公路中的应用[J]. 周朋,杨继承,袁洋. 中国交通信息化. 2018(03)
[5]雾天驾驶人对限速标志的遵从程度研究[J]. 温惠英,朱殿臣,漆巍巍,冯忠祥. 中国安全科学学报. 2018(02)
[6]城市环境车联网中基于近似算法的RSU部署方案[J]. 朱钧宇,黄传河,范茜莹,覃匡宇,付斌. 通信学报. 2018(01)
[7]基于有向感知模型的无线传感器网络节点部署[J]. 宋晓莉,宫云战,金大海,李强懿,郑瑞娟,张明川. 北京邮电大学学报. 2017(S1)
[8]联合感知无线传感网的优化覆盖控制算法[J]. 孙泽宇,李传锋,邢萧飞,曹仰杰. 西安交通大学学报. 2016(10)
[9]最小二乘法和迭代法圆曲线拟合[J]. 陈明晶,方源敏,陈杰. 测绘科学. 2016(01)
[10]电力电子器件及其应用的现状和发展[J]. 钱照明,张军明,盛况. 中国电机工程学报. 2014(29)
博士论文
[1]环境污染物对电接触和电子设备防护可靠性的影响研究[D]. 吕阳.北京邮电大学 2016
[2]无线传感器网络覆盖优化方法研究[D]. 王婷婷.中国矿业大学 2016
[3]长带区域无线网络覆盖与定位研究[D]. 徐涵.华中科技大学 2012
[4]无线传感器网络的网内数据聚集关键技术研究[D]. 李娜.北京邮电大学 2011
硕士论文
[1]双车道公路雾区智能引导系统研究[D]. 高艺嘉.重庆交通大学 2017
[2]电源系统电应力仿真方法优化分析研究[D]. 朱陈星.西安电子科技大学 2017
本文编号：2973315
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
因突发团雾造成安徽阜阳重大交通事故图
14服务器管理者客户端控制器摄像机能见度仪无线节点主控制器预警雾灯GPS定位中继节点中继节点......GPRS技术说明山区旅游道路图2-9系统实施布设示意图2.7本章小结本章针对山区道路试验路段的环境特点，提出雾区智能诱导系统的方案设计理念，并对此提出系统功能要求，对系统的三大子系统组成及其控制流程等进行介绍，最后突出雾区诱导系统的设计原则并绘制出系统总体示意图。通过本章节的对雾区智能诱导系统全面介绍，为后续章节的研究工作起到指导性作用。
21根据上文中描述的控制电路组成框图，可以确定节点控制硬件电路的系统树，并在Windchill软件中建立的可靠性结构图，如图3-5所示。节点控制电路电源单元通讯单元控制单元诱导单元(a)(b)图3-5可靠性结构图(a)节点电路系统树；(b)电路结构图控制电路的各个组成单元是由多个分立元器件或集成芯片组合而成的，因此在进行节点电路的可靠性预计前需要确定元器件的BOM表。通过对各类元器件参考资料的查阅、归纳总结以及咨询厂商等方法，结合本系统室外工作的特点总结出元器件BOM表如表3-1所示。表3-1元器件BOM表模块型号描述类别子类别位号数量控制板电源单元LM2596S-5.05V稳压芯片集成电路线性LM25961C28933直插式电解电容电容器铝电解电容器C11………………控制单元STM32F103VET6微处理器集成电路微处理器U11B08000J067晶振杂项石英晶体Y11………………诱导单元Si2301MOS管半导体SiFETQ2,Q32TJ-S2012SW8TGL发光二极管（红）半导体数字显示器LED4,LED32………………通讯单元AS-12RF模块通讯模块无线射频AS-121SIM800LGPRS模块（基站）通讯模块GSMSIM800L1………………为了使得系统的可靠性仿真更贴近实际工作情况，得出的数据更具有科学性和准确性，在系统初始化时设置全局环境变量至关重要。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VISSIM仿真的山区高等级公路雾区限速方法[J]. 彭余华,李璇,陆昕,傅向祥. 科学技术与工程. 2018(16)
[2]高速公路雾区行车安全与保障技术研究进展[J]. 李晓雷,唐伯明,宋强辉,曾超. 科学技术与工程. 2018(15)
[3]高速公路雾区多气候耦合段概率风险分析[J]. 李晓雷,唐伯明,宋强辉. 西南交通大学学报. 2018(05)
[4]雾区监控预警系统在宜巴高速公路中的应用[J]. 周朋,杨继承,袁洋. 中国交通信息化. 2018(03)
[5]雾天驾驶人对限速标志的遵从程度研究[J]. 温惠英,朱殿臣,漆巍巍,冯忠祥. 中国安全科学学报. 2018(02)
[6]城市环境车联网中基于近似算法的RSU部署方案[J]. 朱钧宇,黄传河,范茜莹,覃匡宇,付斌. 通信学报. 2018(01)
[7]基于有向感知模型的无线传感器网络节点部署[J]. 宋晓莉,宫云战,金大海,李强懿,郑瑞娟,张明川. 北京邮电大学学报. 2017(S1)
[8]联合感知无线传感网的优化覆盖控制算法[J]. 孙泽宇,李传锋,邢萧飞,曹仰杰. 西安交通大学学报. 2016(10)
[9]最小二乘法和迭代法圆曲线拟合[J]. 陈明晶,方源敏,陈杰. 测绘科学. 2016(01)
[10]电力电子器件及其应用的现状和发展[J]. 钱照明,张军明,盛况. 中国电机工程学报. 2014(29)
博士论文
[1]环境污染物对电接触和电子设备防护可靠性的影响研究[D]. 吕阳.北京邮电大学 2016
[2]无线传感器网络覆盖优化方法研究[D]. 王婷婷.中国矿业大学 2016
[3]长带区域无线网络覆盖与定位研究[D]. 徐涵.华中科技大学 2012
[4]无线传感器网络的网内数据聚集关键技术研究[D]. 李娜.北京邮电大学 2011
硕士论文
[1]双车道公路雾区智能引导系统研究[D]. 高艺嘉.重庆交通大学 2017
[2]电源系统电应力仿真方法优化分析研究[D]. 朱陈星.西安电子科技大学 2017
本文编号：2973315
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