基于多传感器融合的排队长度检测系统设计

提出了一种基于多传感器信息融合的交通路口排队长度检测方法,该系统以无线地磁车辆检测器作为数据检测来源,基于无线传感器网络,构建了一种互联感知的分布式检测系统.系统以多检测节点协同工作的模式,由点到面,实现排队长度等深度路交通流信息获取,为交通信号控制系统提供准确的路网交通流数据.系统基于交通流特性建立数学模型,采用无线地磁车辆检测器及多传感器融合算法实现交通路口各方向排队长度检测.可实现红灯期间实时排队长度检测及绿灯放行期间队首位置判别及实时排队长度检测.通过绿信比优化,均衡各相位绿灯时间的分配,对提高道路通行能力有重要意义.     

基于磁阻传感器的无线车辆检测传感器设计

车辆检测传感器可以准确实时获得各种交通数据(包括车流量、车速度、车辆密度、车头距离、占有率等),是智能交通系统(ITS,IntelligentTrafficSystem)中最重要的交通数据采集设备之一。针对道路上车辆检测存在的问题,结合国内外车辆检测器技术的发展状况,使用ARM磁阻传感器,将单片机控制技术和短距离无线传输技术引入到车辆传感器的设计中,从而有效地降低了设备安装的工程量,开发出了适用性更强的车辆传感器。     

基于单轴地磁传感器的车辆参数检测算法研究

为了进一步探寻地磁传感器在车辆检测领域的应用,研究利用车辆通过时所引起的检测区域的磁场强度扰动,用自主研发的单轴地磁传感器获取和处理Z轴方向上抖动幅度大于指定阈值的地磁信号,研究了基于固定阈值的状态机车辆检测算法,对路段车辆进行检测,并获取车速、车长、车流量等信息,建立磁场能量与车长车速比值的关系模型.通过南京市江宁区某公路上的实验,并利用现场录制的视频作检验,结果表明,基于自主研发的单轴地磁传感器可以实现路段车辆98%的检测率,并有效获取车辆的车速、车长等信息.通过分析得到的磁场数据,验证了该模型可以用于多个地磁传感器进行车辆检测的数据融合.      

基于无线物联网的桥梁应力监测系统设计

本文主要探讨采用无线传感器网络监测桥梁应力变化的系统设计,主要包括应力传感器数据采集、嵌入式系统数据处理、远程数据无线传输的关键技术实现,无线数据采集与传输模型的构建与实验,对桥梁日常实时监测提供了一种灵活、低成本的有效解决方案。     

基于地磁感应的车辆检测方法的研究

地磁检测器是一种新型的利用磁场变化的车辆信息检测设备.文中提出了基于这种地磁检测器的交通流信息检测方法,通过对地磁检测器采集的数据进行预处理和特征提取,利用2个地磁感应器,应用基于阈值的车辆判别方法,进行了车流量的实时在线的实验检验,实验检验结果表明,基于地磁感应的车辆检测方法的准确率达到了96%.     

基于应变式传感器的桥梁无线测试系统的设计和实现

针对传统的应变式采集仪以有线方式进行数据采集和传输方法存在的问题,结合电阻应变式传感器的工作机理,提出了一种基于应变式传感器网络化的桥梁无线测试系统,使用采集软件、单片机、调制解调器FX429等主要器件,实现了数据的高精度采集。在可靠的通信协议下,采用无线方式进行主控节点和各远端数据采集节点之间的数据传输。并利用数据库技术,实现数据管理。通过主控软件,提高了系统的方便与灵活性。对比试验研究表明:该无线系统具有安全、高效、可靠、精度高、稳定性强,无需借助现有的通信网络、成本低、适应性好等优点。     

基于地磁传感器的车辆检测算法

地磁传感器是一种动态检测地磁场变化的感应设备。文中提出了基于地磁传感器的一种车辆检测方法,通过对地磁检测器所采集的数据进行预处理和波形特征提取来进行车辆信息的检测。利用安装在路面上的2个地磁感应器,和基于动态基值的波形特征提取算法,对车辆流量和车辆速度及车型等信息进行有效的检测,试验结果表明基于地磁感应的车辆检测方法的准确率高达98%。     

基于地磁的车型识别模糊数据融合方法研究

把由各向异性磁阻传感器检测获得的地磁曲线视为车辆磁偶极模型的映像,通过分析车辆地磁曲线的峰值、峰谷比、峰值时间、谷值时间、车身长等特征的选择和提取,建立相应车型特征向量;然后,依据各类车型特征,应用三角形隶属度函数特征描述和模糊数据融合,提出了一种基于地磁传感器实时数据采集的车辆检测与车型识别流程和车型识别分类算法;最后,通过一组实际采集的车辆检测数据的分类结果,比较了4种模糊数据融合算式的差异,证明了车辆识别分类算法的有效性,并讨论了有待进一步研究的问题。     

柴油车排气后处理系统远程监控技术研究

基于GPRS无线传输、单片机、网络传输、数据库和软件设计等技术,对柴油车排气后处理系统远程监控技术进行了研究,设计了集成的监控管理平台。试验结果表明,通过该平台的监控终端可实时完整地监测柴油车排气后处理系统的运行过程参数、故障信息和车辆的有关信息,实现了排气后处理系统的远程监控、车辆的远程调度和故障的远程诊断。     

基于LabVIEW的一种车辆无线采集系统研究与设计

针对中国大学生方程式大赛的参赛赛车,为了实时监测赛车跑动数据,设计了一种基于LabVIEW的车辆无线采集系统,以便于为对赛车后期的参数优化提供数据。该系统采用STM32作为主控芯片,采用AS61-T30无线传输模块、使用LabVIEW搭建上位机数据采集、分析框架,对赛车相关数据进行实时采集。调试及测试结果表明:该系统运行可靠,数据采集及时、准确,实现了赛车在行进中动态数据监控与分析,同时解决了传统数据采集模块布线困难、装机复杂等问题,具有一定的实用性、可推广性。     

基于自适应Kalman滤波的交通流量监测算法

提出一种基于车载无线通信模块的交通流监测原型系统,该系统将行驶中载有无线通信模块的车辆视为移动检测节点,以很小的代价实现对交通信息的获取.在此基础上提出一个具体应用:利用基站对道路上载有通信模块车辆的检测,结合设计的基于结果反馈的自适应Kalman滤波算法,及时准确地完成对路段上交通流量的检测.此外,还基于元胞自动机理论搭建了仿真平台,并验证了算法的有效性.     

隧道无线健康监测系统环境敏感性分析

随着隧道运营时间的不断增加,在行车荷载、地质和水文条件变化、材料老化、周围环境施工等共同作用下,隧道结构会出现不同程度病害。隧道病害具有时间和空间随机特性。介绍采用隧道无线健康监测系统对隧道健康状况进行监测。隧道无线健康监测系统由无线传感器、中继器、基站和用户端组成,采用ZigBee技术实现监测数据无线传输。无线健康监测技术具有布置灵活、安装方便、便于维护管理等特点。对空旷场地、有遮挡场地和运营隧道等不同场地条件下的无线传感器传输距离和组网能力进行测试和研究,结果表明：中继器与无线传感器的相对位置对传输距离有显著影响,隧道内无线传感器的传输距离不低于100m;无线传感器自组网能力强,可以实现相互中继。     

汽车轮胎压力监测系统中的动态天线研究

由于汽车轮胎压力监测系统(TPMS)中的无线温度压力传感器安装在轮毂上,金属的轮毂、车身以及轮毂的转动对无线传感器天线的性能影响很大,使TPMS的性能下降。针对该问题提出将无线传感器天线、轮毂、车身看作一个动态天线,建立动态天线的三维电磁场仿真模型,并将仿真得到的动态天线参数用于无线传感器天线的匹配电路设计。道路试验显示:设计的TPMS系统安装在汽车轮毂上且处于运动状态时,性能良好,说明动态天线的三维电磁场仿真模型可用于TPMS的优化设计。     

无线自组网式钢支撑应力监测系统在地铁车站深基坑施工中的应用

为保证地铁车站深基坑施工开挖过程中钢支撑施工安全和工程质量,根据现场深基坑的实际情况,采用了无线自组网式钢支撑应力监测系统。首先,介绍了自组网式系统的组成和工作原理;其次,对钢支撑轴力重点部位合理布设WSN(无线传感器网络)协调器、WSN路由器、WSN采集器以及应力传感器进行实时监测;最后,介绍了无线自组网式钢支撑应力监测系统与普通系统的优缺点,发现该系统能够及时反馈信息,并且在一定程度上降低了人员的劳动强度,可以有效避免支撑轴力超过设计强度导致支承破坏而引起的整个支护体系失稳。     

无线传感网络技术在隧道变形与防灾监测中的应用研究

针对当前隧道结构变形与防灾监测手段存在的不足,对无线传感网络在隧道工程应用的可行性进行试验研究,提出一种基于材料力学的新型监测位移方法,结合不同的监测位置,建立相应的位移-倾角变化量的量测方程。通过室内管片加载试验,验证了新型位移监测方法的可行性和无线传感网络的稳定性,借助软件Smartfire进行了隧道火灾数值模拟试验,针对火灾温度场的分布情况,提出合理的监测距离和监测精度。通过室内试验和数值模拟,对无线传感网络的硬件及布置方案均提出相关指标,以满足工程实时监测要求。     

基于无线射频技术的汽车轮胎胎压监测系统研究

胎压异常严重威胁着交通安全,随时会造成交通事故,是汽车安全问题上的一个关键点。针对这个现象,本设计提出了一种基于51单片机的汽车胎压监测系统,以此来实现监测胎压异常的功能。本次设计是以STC89C52单片机为核心,气压传感器、无线传输模块、LCD为主要器件,设计一块接收模块和一块采集模块。将带有压力传感器的采集模块置入汽车轮胎内,通过无线传输技术,将胎压传输至车内的接受模块,并LCD上显示出来,以供驾驶员观察胎压情况,若当前胎压超出报警阈值,可进行声光报警提升,实现了对汽车轮胎的压力实时监测并报警提示。     

汽车行驶称重系统的算法研究与精度分析

对一种基于橡胶油管传感器的新型汽车行驶称重（WIM）系统的算法进行了研究,针对诸多因素对WIM系统的输出值产生影响,提出了结合神经网络的计算模型。同时对WIM系统精度的定义和划分进行了分析与研究。经大量试验验证,该系统可用于交通数据采集和辅助实施汽车超载的检查。     

Travel time estimation oriented freeway sensor placement problem considering sensor failure

Optimal sensor placement on freeway corridor is of great interest to transportation authorities. However, current traffic sensors are easily subject to various failures. Therefore, it is necessary to incorporate sensor failure into the optimal sensor placement model. In this article, a two-stage stochastic model is proposed for the purpose of travel time estimation on freeway corridor. To balance the effectiveness and reliability, a stochastic conditional value at risk (CVaR) model is also proposed. Since both models are too complicated, a customized genetic algorithm is developed. Numerical experiments show that considering sensor failure makes a significant performance improvement in the sensor placement pattern. Sensitivity analysis is also applied to investigate the impact of a number of allowable sensors and different traffic sensor failure probability.     

On the feasibility of the optical steering wheel sensor: Modeling and control

This paper discusses the development of a system model for the wireless steering wheel angle sensor and steering wheel system for the evaluation of the steer by wire system in a vehicle dynamic system. The steering wheel sensor is a wireless, contact-less sensor utilizing an optical medium for angle detection. The optical medium is operated based on a photodiode and photo-detector head. A reflecting disc or code-wheel, working similar to a compact disc, is used to reflect the light from the photodiode back to the photo-detector. The beam is reflected based on the content in the reflective disc to measure the relative angle through a micro-controller. The proposed wireless steering sensor and steer by wire system is modeled using the Matlab/Simulink and their performance is investigated to evaluate the steering response, vehicle dynamics, and steering feel of the system. Finally, the feasibility of the proposed system is discussed based on the developed model and simulation results.