收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

智能交通雷达测速系统关键技术与应用研究

金庆江  
【摘要】:随着科学技术的进步和国民经济的增长,城市现代化及汽车工业迅速发展,汽车的数量也迅速增长,人均汽车保有量逐年上升,造成了公路交通事故频繁发生,而大部分的事故产生的原因都是因为超速行驶,超速是最常见的交通违法行为,也是造成交通事故的主要因素。要保证车辆驾驶人的不超速驾驶,需要明确标志对应路段的最高车速并加大对路段的车辆速度监控。而对车辆速度的监控需要一套完整的雷达测速系统。传统的交通雷达测速系统无法实现根据实时的环境修改路段的最高限速标准,且测速雷达道路实测误差较大,很难做到大范围的覆盖,数据处理的速度慢,还会受到其他信号的干扰,视频抓拍后车牌识别比较困难,有时候甚至不能完成识别,需要人工干预,不仅增加了执法人员的工作量,也使得违法现象严重通报滞后。因此,研发一套智能化、高精度、高速度、经济实用的交通雷达测速系统,很有必要,其能为交通管理部分治理超速提供切实有效的技术方法,从而降低交通事故的发生率,提高道路使用效率,增加社会效益。本文以数字图像处理技术、窄波束雷达工作原理为基础,结合两种神经网络模型,实现了智能雷达测速系统的系统方案,进行了软硬件的设计,对软件部分的车牌识别算法、智能安全限速控制模型和硬件部分的窄波雷达核心设计方案进行了深入的研究,解决了雷达测速系统中车牌识别成功率、实时测速准确度、自适应限速三大问题的关键技术。本文首先介绍了车牌信息处理的方法,并针对中国汽车牌照的汉字、字符、数字混编特点,阐述了传统识别算法成功率低的原因,并在传统ART1(Adaptive resonance theory)神经网络的基础上,提出了一种三路并行ART1网络分类识别并结合地域管理的算法,该算法在完成基本的车牌获取、车牌定位、图像预处理后,能够实现对字符的快速、准确的识别。然后讨论了现有雷达测速的精度要求,以及雷达在实际测量时,由于各种外界环境和自身的影响导致测量结果与实际车速之间存在差距。文章采用系统工程的分析方法,对警用车辆测速雷达误差产生的主要原因进行了分析,找出了引起误差的主因,在雷达信号处理环节增加数字自动增益控制单元实现对雷达信号的增益控制,解决了雷达在实际工作中由于“倍频”、雷达与被测车辆之间角度差异引起的测量误差问题,从而达到减小测量误差的效果。在这种优化设计的基础上分析了平板窄波束测速雷达关键组件理论。根据雷达实际工作环境和安装规范设计了一套平板窄波束测速雷达,该雷达使用基于VCO压电振荡器的单级振荡发射机调制三角波作为射频信号,通过接收天线传回来的信号经过相关处理后分为I通道和Q通道两个信号,分别记录信号频率和相位信息。回传信号经过自适应滤波后,通过专门的信号处理模块实现对车辆距离、速度和大小的分析。该雷达于2013年被国家科技部、商务部、环保部、国家技术监督检验总局认定为国家重点新产品。最后采用了基于R-T模型雨量采集周期动态变化技术制作的雨量器对外界雨量实现实时监测。使用BP神经网络搭建了将环境参数、路况评价和车辆数作为输入,将实时路况的安全限速作为输出的智能限速模型。结合平板窄波雷达的硬件、智能车牌识别技术,设计搭建了一套智能交通雷达测速系统,开发了基于计算机平台的高速违法取证系统软件。并将该智能雷达测速系统产品化后应用到实际的交通管理中。经过长期、广泛的应用,结果证明该系统效果稳定、使用方便、性能优越,为减小交通事故死亡率做出了贡献,得到了用户的一致认可。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周平儒;;多卜勒效应和雷达测速[J];农村青少年科学探究;2011年02期
2 ;我国首次开展机动车雷达测速量值比对[J];计测技术;2012年03期
3 王亮;;雷达测速技术特点分析[J];赤峰学院学报(自然科学版);2012年19期
4 林峰;沙跃兵;;关于机动车雷达测速系统误差的研究[J];科技资讯;2009年14期
5 张秋斌;利用雷达测速数据进行外弹道计算及编拟射表[J];兵工学报;1983年02期
6 全磊;廉飞宇;张元;;雷达测速标定装置信号调理电路的研究[J];中国测试技术;2008年02期
7 林仲扬;;雷达测速系统现场测速误差检测的新方法[J];中国计量;2014年05期
8 张元;陶超;廉飞宇;陈得民;;基于光电传感器雷达测速标定装置的研制[J];微计算机信息;2009年35期
9 白宏阳;薛晓中;陈帅;解宝同;李松;;多普勒雷达测速信号滤波方法分析[J];火力与指挥控制;2011年03期
10 肖永生;;雷达测速监测系统现场测速误差的测量不确定度评定[J];中国计量;2009年03期
11 全磊;盛春阳;廉飞宇;张元;;基于光电传感器的雷达测速标定装置研究[J];计量技术;2008年09期
12 陈世忠,熊鹏飞,李宏一;对雷达测速不准的原因分析及改进[J];铁道通信信号;2002年11期
13 万建伟,周良柱;雷达测速中数字测角原理及仿真[J];弹道学报;1994年02期
14 张秋斌;利用多普勒雷达测速数据编拟射表[J];弹箭与制导学报;1995年01期
15 ;“执法之鹰”6F+自动雷达测速监控系统[J];道路交通管理;2007年09期
16 蔡征宇;陈文武;谢仁宏;;提高多普勒雷达测速估计精度的方法[J];南京理工大学学报(自然科学版);2009年04期
17 吴卫玲,宋喜报;多普勒测速雷达测速误差分析[J];计量与测试技术;2000年01期
18 唐伟;孙志芳;陈全;;基于DSP的车载雷达测速系统设计[J];自动化技术与应用;2006年07期
19 辛骥;余力;;TrainGuard MT系统雷达测速故障探讨及解决方案[J];铁道通信信号;2014年08期
20 吴翊,朱炬波,易东云,王正明;关于多普勒频率转换成距离变化率公式的讨论[J];中国空间科学技术;1997年06期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 李胜立;;雷达测速在21世纪城市建设中的重要作用[A];天津市电视技术研究会2009年年会论文集(1)[C];2009年
2 李富伟;翟守忠;胡凤忠;;基于DSP的雷达测速信号的数据处理[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
3 周汉青;;一种高速的车牌识别算法[A];第二十七届中国(天津)2013IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 金庆江;智能交通雷达测速系统关键技术与应用研究[D];上海大学;2017年
2 任俊;基于支撑矢量机的图像分类、车牌识别及嵌入式应用研究[D];浙江大学;2005年
3 王昱心;基于指数矩的车牌识别研究[D];北京邮电大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余挺;交通雷达测速抓拍系统研究[D];天津大学;2012年
2 杨蓉;多普勒雷达测速系统设计及信号处理方法研究[D];华中科技大学;2012年
3 刘芳;基于DSP的雷达测速计量系统的研究[D];天津理工大学;2010年
4 张武娟;雷达测速在列车运行中的研究与应用[D];中南大学;2008年
5 凌欢;基于DSP的雷达测速监控系统的设计与实现[D];南昌航空大学;2011年
6 李宏伟;雷达测速传感器及其测试系统研究[D];华中科技大学;2013年
7 任慧麟;基于DSP与FPGA的雷达测速系统研究[D];华中科技大学;2012年
8 何燕玲;雷达测速算法研究与软件实现[D];华中科技大学;2012年
9 张世璞;汽车速度测量方法研究[D];天津理工大学;2011年
10 孙超;脉冲多普勒雷达测速关键问题研究[D];西安电子科技大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 戴伟 王海 记者 李江敏;雷达测速点前须设置警告提示[N];南昌日报;2009年
2 仓烜苑玉虹 闵武荣;青海高速支队:15个测速点盯牢超速车[N];人民公安报·交通安全周刊;2007年
3 白杨 尹晶;从引进欧美先进技术到引领雷达传感器时代[N];中国贸易报;2012年
4 本报记者 裴兴斌;主要公路将用雷达测速[N];宝鸡日报;2005年
5 记者 邓书恒 实习生 王巍;国省干道将安装雷达测速装置[N];石家庄日报;2006年
6 廓坊市交警支队直属二大队 张海峰 刘建华;测速执法需要机动灵活[N];河北经济日报;2007年
7 张艺;四川严查高速路违法[N];人民公安报·交通安全周刊;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978