开题报告
在我国大中型城市中,智能交通技术得到了广泛应用,一系列的智能交通产品也已经生产并投入使用,如道路交通监视系统、交通诱导系统、语音费额显示器、闯红灯自动记录系统、无线公交电子站牌等[6]。以杭州无线公交电子站牌为例,它是基于GPS技术,融合数字通讯、计算机等项技术开发而成的高科技产品,它主要由无线信号接收器、显示控制器、光带式车辆位置显示器和LED时间显示单元、电源及防护外壳、支架以及有源或无源的lD码发射器(仅在需要区间节点定位时采用)等几部分组成。电子站牌实时接收各个车辆目标,并经过内部的处理器进行处理转换,判断出离本站最近的车辆行驶的进程(位置),并用LED显示出来。另外定时接收GPS信息,对内部时钟进行校正,通过LED显示时间信息。电子站牌能动态显示时间、离本站最近的车辆行驶的进程(位置)、到站所东北需的时间,还有电子语音提示,预报车辆位置信息。2013年108国道用上了提醒过往旅客注意安全的会车提示系统,使整个交通系统焕然一新[7]。
[4]徐明.2007.智能交通系统中车牌是被系统的研究与设计[[J]:3一10
[5]陈旭梅.2007.智能运输系统[M].中国铁道出版社.2007 207216
[6]刘镇阳.2005.城市智能公共交通系统[M].中国铁道出版社.155-164
[7]罗源源.高科技“武装”108国道[N].首都建设报.2013年12月04日星期三
3.主要研究内容:
1.以AT89C51/2单片机为控制核心,利用红外发射器和接收器对进出弯道的车辆进行检测,由单片机处理后将弯道内车辆信息送显示器进行显示;
2.要求能正确检测出车辆行驶方向,能正确计算出弯道内车辆数目,数目超限时进行提醒,数据传输采样近距离无线传输方式;
3.根据设定方案确定所需各元器件型号和参数,要求画出电路原理图,做出硬件电路,最终由硬件和软件实现所要求功能。
智能交通在发达国家已经得到了广泛的应用,欧美国家许多大城市交通路口信号机已经采用了SCOOT系统,也就是绿信比、周期和相位差优化系统[3]。SCOOT系统是一种两极结构,上一极为中央计算机,下一极为路口信号机。配时方案在中央计算机上完成,信号控制、数据采集、处理及通信在信号机上完成。通过安装在路口上游交叉口出口处的车辆检测器每秒4次采样获得交通数据,以此为依据建立交通模型,通过模型制定信号机绿信比、相位差和周期,很大程度上减小了延误和停车次数,并尽可能地减小了交通阻塞。此系统具有公交车辆和紧急车辆优先通过的功能,同时,还能提供延误、停车次数和阻塞数据,为交通管理和规划服务。
2.本选题在国内外的研究状况及发展趋势:
智能交通发展过程中,除了各种新型设备的应用以外,数据收集、传输、处理、储存与发送技术的发展和应用起到了关键作用。新型的监测器,包括使用录像机和进行图像处理,为人们提供了大量的时变的数据,新型的通讯技术,包括光纤通讯技术,使人们能迅速地传递这些数据,而新型的计算机,则能进行高速数据处理与存储。这些现代化技术与控制理论、现代化科学管理方法相结合,使智能交通得以实现并日益完善。
我国大城市的各大交通路口以及高速公路入口的车流疏导、监控调度、信息提示上,在中小城市和乡镇几乎没有应用,在多山省区的山区公路上更是没有应用,在山区公路U型弯较陡的盲区弯道上,人们甚至只能放置凸透镜,靠凸透镜的反射来解决盲区弯道的车辆交会问题,然而司机要想通过这种会车提示方式得到信息提示,首先必须将车辆行驶到距离凸透镜很近才能够看到凸透镜反射的对侧车辆的情况,不能够提前得到提示而做好判断和反应。同时,在雨雾天气和夜间行车,受自然环境的影响,凸透镜不能够很好地工作,司机很难通过凸透镜的反射辨认出对面来车。另一方面,凸透镜也很容易损坏,而且在狭小的弯道转弯处也不利于放置。本文研究的山路盲区弯道会车智能提示系统正是要解决这一山路盲区弯道会车的问题,广义上讲,它属于智能交通中的交通安全范畴,目的是增强山区公路盲区弯道会车的可靠性和安全性,减少事故发生率。如果能将此山路盲区弯道会车提示系统应用于山区公路,不仅扩展了智能交通的应用范围,而且填补了智能交通在乡村山区应用的空白。
[8]Data sheet of STC89C51RC/RD+
[9]Data sheet of nRF24L01
5.指导教师意见及建议:
签字:
年月日
亚洲国家中,韩国具有全世界为数不多的全国车辆牌照号码自动识别系统。该系统包括车辆检测器、测器用来检测车辆的存在或经过;照相机用来为行驶中或停车时的对象车辆的牌照信息拍照:监视部分用来根据通过照相机拍照得到的数据提取对象车辆的牌照号;便携式通信设备用于通过通讯网络,传送从监视部分提取的对象车辆的牌照号码;服务器计算机根据提取的对象车辆牌照号验证对象车辆是否有问题。当有车辆从道路通过时,车辆检测器提供脉冲给架设在道路上方的照相机,照相机摄下通过车辆的车牌号码,传送到与之相连的计算机上,计算机将对象车辆的牌照号与数据库中存储的车辆信息相比较,用于确认对象车辆是否是犯罪车辆,如果确认该车辆为犯罪车辆,警察会在下游800米处进行拦截,从而抓获罪犯[4]。
图1-2系统的实际布置图
当一辆汽车快进入弯道时通过车辆检测装置,单片机识别出这是驶入的车辆,然后通过程序的数据处理,主要由nRF24L01的无线通信模块发射和接收相应数据信息,由单片机对接收到数据分析处理之后,在程序的内部将驶入车辆进行加1,从而得到实时的车道车辆总数。当车辆驶出车道时,再由检测器检测出来,同等的由单片机处理信息,在相应的车道进行减1。这时显示模块将会显示“道路总车辆;道路一车辆;道路二车辆;道路车辆上限”。当山区道路宽度不是足够宽,两辆车不能并行会车时,驾驶员就可以减速等待,当盘山公路车辆数目超出车辆道路的负载时,系统会自动报警,在盘山公路进口的司机得到提示信息可以停车等候,等到驶入车辆驶出弯道低于盘山公路上限时,报警会自动解除,然后启动汽车缓慢驶入弯道。
日本全国在公路路边,特别是在边远地区的公路要塞设立了许多所谓的“道路车站”。这些道路车站是人、货、信息的聚集地,在整个系统中作为一个个信息基地,是汽车的必经之地。以山形县为例,山形县是一个多山地区,冬季多雪。月山道路是连接山形市和酒田市的112号公路的一段山路。这个路段的最厚积雪记录为7m。1981年至1988年此路段冬季和夜间禁止通行。如今在这段路上安装了50部摄像机,在重要地点埋设了路面冻结感知器,设置了气象(风向、风速、气温、雨量、积雪)观测传感器、视程计,将可变化的信息通过光缆传送到信息控制室。通过信息传送技术,司机可以从月山道路信息站和月山道路车站终端上及时得知这些信息,有了这个系统后,公路可以全年不间断地开放。并且,虽然冬季交通流量加大了,但交通事故却减少了[5]。
参考文献
[1]郭旭荣.交通安全教育.2013-12-24
/view/1044dadd6294dd88d0d26bc8.html
[2]刘云,游财亮.2006.夜间行车安全隐患浅析[[J].安全与健康.(16):2324
[3]安实,王建,徐亚国.2005.城市智能交通管理技术与应用[M].科学出版社.295-304
由于地势的原因,我国很多省区多山,山区公路地势不平,坡陡弯急,临崖傍山,路幅狭窄,转弯半径小,视线盲区大,这些都给安全行车带来不良的影响。在山区公路上,很多地方是盲区弯道。所说的盲区弯道,就是指看不到出口的弯道。在山路上驾驶汽车,尤其是在盲区弯道处,由于大山的阻挡,看不到对面来车,有的司机贪快,怀着侥幸心理在弯道处也不减速,当发现的时候己经太迟了,经常出现两车相撞的事故,造成人员生命财产的损失。所以山路的盲区弯道是车祸的高发地点。
除了驾驶员的主观因素外,南方雨雾天气,北方雨雪天气等自然条件为事故的客观原因之一。这种雨雾、雨雪天气,使驾驶员的驾驶任务急剧加重。在通过盲区弯道时,只要信息采集、信息反馈、信息处理的任何一个环节出现失误,就会引发交通事故,所以雨雾天气增加了在山区公路上行车发生车祸事故的危险性。另外,夜间行车由于不能见到道路两旁的景观,对驾驶员兴奋性刺激小,因此最易产生驾驶疲劳。当夜间疲劳行车时,人体中枢神经受到抑制,激活功能降低,人体觉醒程度下降,从而延长驾驶人判断时间,增加判断和操作失误,很容易发生事故[2]。
4.完成论文的条件、方法及措施,包括实验设计、调研计划、资料收集、参考文献等内容。
盘山公路会车提示系统由车辆检测电路、单片机控制电路、nRF24L01无线通信模块、显示模块组成。系统连接框图如图1-1所示:
图1-1系统连接框图
图1-2为系统的实际布置图。在盘山公路隔开一段距离装配激光发射器和接收器车辆检测装置,从激光发射器发射的激光束穿过整个道路,在进入弯道之前的距离设定车辆检测和显示装置。这样的检测装置和显示系统使机器检测向前,及时发布数据,通过液晶显示,司机也就能在盘山公路转弯儿的时候提前知道对面来车的情况。在实物设计中拟采用红外线光电传感器进行模拟激光发射器,当检测方向遇到障碍物(反射面)时,红外线反射回来被接收管接收,信号输出接口输出数字信号(一个低电平信号)。通过单片机端口引脚I/O可以检测车辆的行驶情况。因为车辆在盘山公路弯道处驶入和驶出经过检测器的顺序不同,从而判断车辆进入或者驶出。
中原工学院信息商务学院
毕业论文(设计)开题报告
论文(设计)题目
盘山公路车辆会车提示系统的设计
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系别
专业班级
学号
1.选题目的和意义:
近年来,伴随着汽车工业的飞速发展、道路交通基础设施的不断完善,居民出行的便利程度有了大幅度的提高,人们在充分享受现代交通便利和舒适的同时,也受到了各种交通问题的困扰,其中尤为突出的就是交通安全问题。自1978年起,我国道路交通死亡人数一直高居世界各国首位,仅2013年全国就发生道路交通事故667507起,造成104372人死亡、494174人受伤[1]。