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1、论文题目：论文题目：基于超声技术的车辆信息检测系统的设计基于超声技术的车辆信息检测系统的设计 与实现与实现作者姓名：作者姓名： 陈幼峰入学时间：入学时间： 2006 年 9 月专业名称：专业名称： 交通信息工程及控制研究方向：研究方向： 交通信息工程指导教师：指导教师： 吕文红职职称：称： 副教授论文提交日期：论文提交日期：论文答辩日期：论文答辩日期：授予学位日期：授予学位日期：2009 年年 5 月月2009 年年 6 月月THE DESIGN AND REALIZATION OF VEHICLEINFORMATION DETECTING SYSTEM BASED ONULTRASONIC
2、TECHNOLOGYA Dissertation submitted in fulfillment of the requirements for the degree ofMASTER OF PHILOSOPHYfromShandong University of Science and TechnologybyChen YoufengSupervisor: Associate Professor Lv WenhongCollege of Information and Electrical EngineeringMay 2009声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献
3、和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONI declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements for the award of Master of Philosophy in Shandong University of Science and Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The doc
4、ument has not been submitted for qualification at any other academic institute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要随着与智能交通系统相关的电子技术、计算机技术的不断发展，交通信息的采集与处理技术正逐渐成为交通系统建设者、管理者、相关科研院所、企业日益关注的热点，同时也成为了智能交通系统能否最终应用于实际并发挥作用的首要问题。论文在参阅了大量的参考文献的基础上，研究了国内外智能交通信息采集技术与数据融合处理技术的发展历史和现状，针对我国道路交通现实情况，结合现有的交通管理体系，研究了基于超声
5、波技术的车辆信息检测系统方案。首先利用多个超声波传感器组成传感器阵列对行驶车辆的几何参数进行动态扫描，以获取车辆的几何参数，在检测终端主控单片机中进行数据处理后将处理结果通过串行通信上传至上位机，然后由上位机分析行驶车辆的车长、车宽、车高、车速，融合出最终结果，为交通管理提供技术保障和原始数据支撑，并且后续工作中可将最终检测的车辆外型参数结果与常用七种车型的外型经验数据进行比对和匹配，实现车型识别。整个系统在结构上分为三部分：超声波数据采集阵列、数据通信模块、上位机。超声波数据采集阵列由双龙门架上的多个超声波检测模块构成，克服了传统的单一传感器检测准确性差系统稳定性不高的缺点，使车辆参数检测更
6、加全面，得到的结果更加准确，系统的稳定性更高；检测终端与上位机通信利用 485 电平的串行通信，增加了通信距离，保证了系统在恶劣环境下的稳定工作；上位机和检测终端分别运行数据处理和数据融合程序，在减小误差的同时增加了系统的数据稳定性，把误差处理的运算任务分散到各个检测终端，提高了系统的数据处理效率，避免了大量数据运算占用服务器资源，保证服务器数据融合结果的准确性和可靠性。在系统的设计与实现过程中，重点研究了（1）超声波采集模块的硬件电路、软件程序设计；（ 2）最小二乘数据处理算法；（3）各部分之间的通信电路设计；（4）上位机软件 UI 设计及加权平均法在车辆信息采集融合中的应用。关键词：智能交
7、通系统、传感器阵列、超声技术、车型识别、自适应加权平均法山东科技大学硕士学位论文摘要AbstractWith the development of electronic technology and computer technology, trafficinformation collecting and processing technology has been gradually becoming the hot pointof the traffic system builder， manager， the company and so on. Meanwhile it is the
8、 key ofwhether the intelligent transportation system can be used into reality and give its answer tothis problem. This paper consulted massive references, and then elaborated the historicaldevelopment and present situation of domestic and foreign ITS. In view of our country roadtraffic situation, un
9、ified the existing traffic control system, author put forward the plan: vehicleinformation detecting system based on ultrasonic technology. First using multi-ultrasonicsensor compose sensor array to scan the moving vehicles geometric parameter， after beingprocessed the data will be uploaded to the h
10、ost computer. Then the host computer analysis thedata and give the moving vehicles length, width, height, and velocity as the original data andtechnical support for traffic management，we can also comparing and matching the detectingdata with the experience data to classify the vehicle.The system can
11、 be divided into three parts in structure: sensor detecting array, datacommunication terminal, host computer. The sensor detecting array is constituted by manyultrasonic sensor gathering terminals on two portal frames, overcome the traditional singlesensors shortcomings of low varacity and stability
12、.The detecting terminals and the hostcomputer communicate by 485 serial port,increase the communication distance ， ensure thestability of the system working under bad conditions.Host computer and detecting terminalsrun data processing and data fusion software seperately to reduce the error meanwhile
13、 the datastablity has been increased. The data processing process has been distributed to everydetecting terminal and the host computer,increases the efficiency ,the varacity,the stability ofthe system.The author mainly researches four parts in this system , hardware circuit and software of山东科技大学硕士学
14、位论文摘要the ultrasonic detecting terminal, data processing method of least squares, design of theterminal communication circuit, design of the software and user interface on the host computerand the use of weighted average method in vehicle information collecting.Keywords: intelligent transportation sy
15、stem, sensor arrays, ultrasonic technology, vehicle typeidentification, self-adaptive weighted average method山东科技大学硕士学位论文目录目录1 绪绪论论. 11.1 本课题的研究背景和意义. 11.2 国内外研究现状、发展动态 .31.3 现有车辆信息检测方法 .51.4 论文篇章结构、创新点及主要研究内容. 82 传感器采集阵列的设计与实现现传感器采集阵列的设计与实现现. 102.1 超声波及其特性. 102.2 超声波传感器. 142.3 系统设计思路及车辆检测原理. 152.4 超声检测模块的硬件设计. 192.5 超声检测模块的软件设计.
