基于智能道钉的交叉口交通信息检测方法

发布时间：2022-05-08 07:56

　　随着我国汽车保有量快速增长,信号交叉口路段内的车流情况变得愈加复杂,交叉口交通信息的检测需求也愈加多样化,当前交通信息检测方法较难满足上述应用与需求。因此,本文针对上述交叉口应用环境与检测需求,提出了利用分布式智能道钉节点和中继节点组成无线车辆感知局域网络,通过在信号交叉口路段内大规模部署车辆感知局域网络来搭建交通信息检测系统,准确采集多种交通信息。本文所搭建的基于无线车辆传感网络的交通信息检测系统部署于信号交叉口路段内,但同样适用于高速公路与山区道路等线形道路。交通信息检测系统所采集的多种交通信息参数可为信号交叉口管理与控制提供准确可靠的数据支持,并可实现了交叉口智能化升级。本文综合研究了国内外城市道路交叉口智能信号控制系统工作原理及其采用的交通信息采集方法,并对目前国内外交通信息（排队长度、车流量）检测方法作了分析说明。交通信息检测系统以路面无线车辆传感网络为结构框架,智能道钉节点为底层车辆感知节点,中继节点为中间层网络通讯、数据处理中枢节点,远程平台为顶层应用,可与检测系统进行远程数据交互,获取交叉口路段的交通信息。交通信息检测系统的主要研究工作分为四个部分,分别是系统总体设计、... 

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景和意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 智能交通信号控制系统研究现状
        1.3.2 交通信息检测技术研究现状
    1.4 研究内容及技术路线
    1.5 本章小结
第2章 交通信息检测系统总体设计
    2.1 系统总体设计
    2.2 系统网络总体设计
        2.2.1 网络总体设计
        2.2.2 BLE协议研究
        2.2.3 NBIOT相关研究
    2.3 系统节点功能与硬件设计
        2.3.1 车辆传感节点功能与硬件设计
        2.3.2 中继节点功能与硬件设计
    2.4 系统软件开发
        2.4.1 软件开发协议与平台
        2.4.2 系统节点软件设计流程
    2.5 本章小结
第3章 交通信息检测系统实现
    3.1 网络需求分析
    3.2 网络拓扑结构搭建
    3.3 网络通讯协议
        3.3.1 网络传输协议
        3.3.2 网络数据通讯链路
        3.3.3 多跳式通讯链路路径选择
        3.3.4 远程数据交互
    3.4 节点时间同步设计
        3.4.1 计时器同步
        3.4.2 RTC时钟同步
    3.5 节点低功耗设计
        3.5.1 低功耗问题分析
        3.5.2 节点 BLE 低功耗设计
        3.5.3 NB模组低功耗设计
    3.6 本章小结
第4章 交叉口交通信息检测方法
    4.1 车流量检测方法
    4.2 车速检测方法
        4.2.1 基于节点计时器同步检测车速
        4.2.2 基于RTC时钟同步检测车速
    4.3 信号交叉口排队长度检测方法
        4.3.1 排队长度估算模型
        4.3.2 基于车辆流入、流出检测排队长度
        4.3.3 信号交叉口饱和度判别
        4.3.4 平均排队长度和最大排队长度
    4.4 本章小结
第5章 传感节点布设优化
    5.1 传感节点精简布设方案
    5.2 传感节点亮化布设方案
    5.3 本章小结
第6章 系统验证与误差分析
    6.1 交通信息检测系统实例验证
        6.1.1 系统实际布设
        6.1.2 车流量、车速检测数据及系统基本功能实例
    6.2 排队长度检测算法仿真
        6.2.1 信号交叉口仿真方案
        6.2.2 算法仿真结果
        6.2.3 仿真结果分析
    6.3 交通信息检测误差分析
        6.3.1 车流量检测误差分析
        6.3.2 车速检测误差分析
        6.3.3 排队长度检测误差分析
    6.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢



本文编号：3651251