CN106327869A - 基于汽车电子标识的城市交通监测系统及其监测方法 - Google Patents

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杨敬锋
杨骥
张南峰
李勇
杨峰
周捍东
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
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Abstract

一种基于汽车电子标识的城市交通监测系统及其监测方法，涉及交通监测领域，通过根据空气中的湿度数据实时调整标识阅读器发射的谐波强度，使得阅读器发射不同的谐波强度在不同的传播耗损下达到稳定的通信质量；控制台利用稳定通信的各标识阅读器收集车辆信息并汇总成多车道车流量统计总图，实现交通监测全面无遗漏。

Description

基于汽车电子标识的城市交通监测系统及其监测方法
技术领域
本发明涉及交通监测领域，特别涉及一种基于汽车电子标识的城市交通监测系统及其监测方法。
背景技术
目前，随着汽车电子标识技术的日益成熟，汽车电子标识技术具有成本低，简单易用，适应各种工作坏境等突出特点，已被应用到智能交通的监测领域。但在汽车电子标识技术也存在不足之处，即汽车电子标识与阅读器的通信质量不稳定，极容易受到环境变化的影响，智能交通全面无遗漏地监测无法保障。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种通信质量稳定、交通监测全面无遗漏的基于汽车电子标识的城市交通监测系统及其监测方法。
发明人经研究发现，汽车电子标识与阅读器的通信质量受到环境变化影响，其根本原因在于电磁波对不同介质的传播耗损不同，安装于路边的阅读器通讯时由于路边环境发生改变，电磁波的传播介质也发生变动，从而导致不同的传播耗损，此时阅读器发射相同的谐波强度在不同的传播耗损下就会导致通信质量的不同，发明人还发现在路边空气的众多介质中，电磁波传播耗损受空气湿度的影响占据了绝大部分，当空气湿度增大时传播耗损明显变大，当空气湿度减小时传播耗损明显变小。据此本发明提出以下技术方案：
提供基于汽车电子标识的城市交通监测系统，包括控制台、与控制台电连的显示器和分布于不同车道边的多个标识阅读器，每个标识阅读器设有依序电连的湿度传感器、ARM处理模块、功放模块和射频模块，ARM处理模块根据湿度传感器从空气中采集的湿度数据实时调控功放模块的输出功率，从而利用功放模块输出功率的变动调整射频模块发射的谐波强度，标识阅读器与装载于机动车上的电子标识无线双工通讯后将通讯所得的车辆信息总线数传回控制台；控制台根据各标识阅读器发送的车辆信息实时汇总成多车道车流量统计总图并用显示器显示。
其中，所述湿度传感器为数字式湿度传感器，数字式湿度传感器的探测头探出标识阅读器外表面，其上方套设有保护罩，保护罩上设有通孔。
其中，所述功放模块为D类数字功放电路。
其中，所述射频模块设有高增益天线，该高增益天线电波发送方向较车道方向倾斜设置。
还提供基于汽车电子标识的城市交通监测方法，应用于控制台、与控制台电连的显示器和分布于不同车道边的多个标识阅读器，其特征是本监测方法包括以下步骤：
A、各标识阅读器根据空气中的湿度数据实时调整自身发射的谐波强度，与装载于机动车上的电子标识无线双工通讯后将通讯所得的车辆信息总线数传回控制台；
B、控制台根据各标识阅读器发送的车辆信息实时汇总成多车道车流量统计总图并用显示器显示。
其中，标识阅读器和电子标识无线双工通讯的方式包括：机动车上的电子标识接收到标识阅读器向外界广播式发送谐波后，向标识阅读器发送所在机动车的车辆信息。
其中，其特征是控制台汇总成多车道车流量统计总图的方式包括：控制台接收到分布于不同车道边的各标识阅读器发送的车辆信息后，对相应车道上的车流计数进行加一操作。
其中，所述车辆信息包括机动车车号、机动车类型。
其中，其特征是控制台汇总成多车道车流量统计总图的方式包括：控制台根据分布于不同车道边的各标识阅读器发送的车辆信息，分别对各车道上的车辆按机动车类型进行分类统计。
其中，所述机动车类型包括轻型汽车、中型汽车和重型汽车。
与现有技术相比，本发明通过根据空气中的湿度数据实时调整标识阅读器发射的谐波强度，使得阅读器发射不同的谐波强度在不同的传播耗损下达到稳定的通信质量；控制台利用稳定通信的各标识阅读器收集车辆信息并汇总成多车道车流量统计总图，实现交通监测全面无遗漏。
具体实施方式
结合以下优选实施例对本发明作进一步描述。
本发明的基于汽车电子标识的城市交通监测系统及其监测方法，包括供工作人员观察的显示器，显示器电连供工作人员操控的控制台，控制台还通过埋入地下的总线连接分布于不同车道边的多个标识阅读器。简单起见，下文只对一个标识阅读器进行描述，其他标识阅读器的结构和工作过程完全类似，本文不赘述。
位于路边的标识阅读器设有湿度传感器、ARM处理模块、功放模块和射频模块，其中湿度传感器的探测头探出标识阅读器外表面以更好地检测空气湿度，探测头上方套设有保护罩，保护罩上设有通孔，湿度传感器的信号输出端连接ARM处理模块输入端，ARM处理模块输出端连接功放模块，功放模块输出端连接射频模块，射频模块设有高增益天线，高增益天线头探出标识阅读器外表面，其电波发送方向倾斜于车道方向从而扩大信号有效传输距离。其中，湿度传感器采用数字式以直接连接ARM处理模块，从而避免加入A/D电路引起信号多级传输，导致失真。同时，为了提高电路反应速度，功放模块采用D类数字功放电路。
工作时，路边的标识阅读器向外界广播式发送谐波，此时为了通信质量稳定，标识阅读器中的数字式湿度传感器开始采集空气中的湿度数据并传输给ARM处理模块，ARM处理模块将接收到的湿度数据与之前的湿度数据进行比较，若得出湿度上升提高D类数字功放电路的增益以增强其输出功率，从而提高射频模块发射的谐波强度；若得出湿度下降则减少D类数字功放电路的增益以降低其输出功率，从而降低射频模块发射的谐波强度。机动车行驶经过标识阅读器时，装载于机动车上的电子标识接收到标识阅读器的谐波后将其转换为电能，并启动电子标识中的芯片通过无线双工通讯的方式向标识阅读器发送所在机动车的机动车车号、机动车类型等车辆信息。标识阅读器接收到电子标识发来的车辆信息时，记录汽车经过的时刻（下文简称经过时间），并将车辆信息和经过时间通过总线传输给控制台。为了进一步细致统计，所述机动车类型分为轻型汽车、中型汽车和重型汽车三种类型。
每当控制台接收到标识阅读器发送的信息后对该车道车流量的累计数进行一次加一操作，并根据机动车类型在相应类别的累计数上加一，同时将机动车的机动车车号和经过时间存储到存储器，以供工作人员根据需要随时调出查看。执行完上述操作后，控制台将不同车道上的统计数据汇总从而生成多车道车流量统计总图，并将其用显示器进行显示以方便工作人员查看。
与现有技术相比，本发明通过根据空气中的湿度数据实时调整标识阅读器发射的谐波强度，使得阅读器发射不同的谐波强度在不同的传播耗损下达到稳定的通信质量；控制台利用稳定通信的各标识阅读器收集车辆信息并汇总成多车道车流量统计总图，实现交通监测全面无遗漏。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.基于汽车电子标识的城市交通监测系统，包括控制台、与控制台电连的显示器和分布于不同车道边的多个标识阅读器，其特征在于：每个标识阅读器设有依序电连的湿度传感器、ARM处理模块、功放模块和射频模块，ARM处理模块根据湿度传感器从空气中采集的湿度数据实时调控功放模块的输出功率，从而利用功放模块输出功率的变动调整射频模块发射的谐波强度，标识阅读器与装载于机动车上的电子标识无线双工通讯后将通讯所得的车辆信息总线数传回控制台；控制台根据各标识阅读器发送的车辆信息实时汇总成多车道车流量统计总图并用显示器显示。
2.根据权利要求1所述的基于汽车电子标识的城市交通监测系统，其特征在于：所述湿度传感器为数字式湿度传感器，数字式湿度传感器的探测头探出标识阅读器外表面，其上方套设有保护罩，保护罩上设有通孔。
3.根据权利要求1所述的基于汽车电子标识的城市交通监测系统，其特征在于：所述功放模块为D类数字功放电路。
4.根据权利要求1所述的基于汽车电子标识的城市交通监测系统，其特征在于：所述射频模块设有高增益天线，该高增益天线电波发送方向较车道方向倾斜设置。
5.基于汽车电子标识的城市交通监测方法，应用于控制台、与控制台电连的显示器和分布于不同车道边的多个标识阅读器，其特征是本监测方法包括以下步骤：
A、各标识阅读器根据空气中的湿度数据实时调整自身发射的谐波强度，与装载于机动车上的电子标识无线双工通讯后将通讯所得的车辆信息总线数传回控制台；
B、控制台根据各标识阅读器发送的车辆信息实时汇总成多车道车流量统计总图并用显示器显示。
6.根据权利要求5所述的基于汽车电子标识的城市交通监测方法，其特征是标识阅读器和电子标识无线双工通讯的方式包括：机动车上的电子标识接收到标识阅读器向外界广播式发送谐波后，向标识阅读器发送所在机动车的车辆信息。
7.根据权利要求5所述的基于汽车电子标识的城市交通监测方法，其特征是控制台汇总成多车道车流量统计总图的方式包括：控制台接收到分布于不同车道边的各标识阅读器发送的车辆信息后，对相应车道上的车流计数进行加一操作。
8.根据权利要求5所述的基于汽车电子标识的城市交通监测方法，其特征在于：所述车辆信息包括机动车车号、机动车类型。
9.根据权利要求8所述的基于汽车电子标识的城市交通监测方法，其特征是控制台汇总成多车道车流量统计总图的方式包括：控制台根据分布于不同车道边的各标识阅读器发送的车辆信息，分别对各车道上的车辆按机动车类型进行分类统计。
10.根据权利要求9所述的基于汽车电子标识的城市交通监测方法，其特征在于：所述机动车类型包括轻型汽车、中型汽车和重型汽车。
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