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基于WSN的高速公路交通流检测系统研究

李静  
【摘要】:高速公路监控系统是保证行车“安全”和道路“通畅”的重要设施,是实现高速公路运行管理的主要技术手段,交通流检测更是高速公路监控系统中重要监控技术指标之一。WSN技术具有成本低、功耗小、易组网等优点,使其在无线通信和数据传输具有突出的优势,能在高速公路交通流监控中得到很好的应用。 本文在分析现有的高速公路交通流检测系统优缺点的基础上,提出了一种在IEEE802.15.4标准下基于WSN的高速公路交通流检测系统设计方案。利用ZigBee技术,采用信号标杆定位的方法,对车辆进行定位,同时将信息通过中继节点传输至调度中心。利用ZigBee协议的近距离、低成本等优势来完善高速公路交通流检测系统的无线通信网络,不仅能传递数据,而且还能对车辆进行定位、采集车辆信息,达到一网多用的目的。 论文深入研究了以CC2430/2431为核心的便携式车载模块。当车辆进入ZigBee网络覆盖范围时,车中的ZigBee模块即将被唤醒,其作为一个待测节点被纳入ZigBee网络,参考节点将接收到的待测移动节点的信息以无线方式逐级传输给ZigBee中心节点,再由中心节点将所得数据送入数据控制中心,经过信号处理,可以确定车辆的位置,在此基础上,通过对车辆的短时间跟踪,可以进一步确定行车方向。论文还研究了允许车载节点加入网络、车载节点入网、车载节点离网的通信机制和信息流程,通过比较车载节点上下路由节点的信号强度,设计了车载节点的切换机制。将ZigBee技术应用于高速公路交通流检测,拓展了ZigBee技术的应用范围,推动了相关技术的理论研究,进一步推进了高速公路监控系统的研究。


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