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如何實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)RFID智能交通擁堵判別算法

2020-08-27 | pdf | 0.35 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是一項(xiàng)非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù),具有信息量大,抗干擾能力強(qiáng),操作快捷等許多優(yōu)點(diǎn)。特別是RFID 技術(shù)在高速運(yùn)動(dòng)物體識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別和非接觸識(shí)別等方面具有優(yōu)勢(shì),使其在很多領(lǐng)域都有巨大的發(fā)展?jié)摿?,因此把RFID技術(shù)應(yīng)用來(lái)針對(duì)局部區(qū)域的交通智能化而形成“車(chē)聯(lián)網(wǎng)”具有很高的可行性。目前,對(duì)交通擁擠事件自動(dòng)檢測(cè)算法的研究相對(duì)較少,仍然處于初始階段,并且利用RFID采集交通參數(shù)來(lái)判定交通擁堵的案例更是少之又少。在中國(guó)普遍采用的城市道路交通擁擠自動(dòng)檢測(cè)算法主要是以路段上地感線(xiàn)圈檢測(cè)車(chē)流速度的降低、道路占有率的增加以及擁擠車(chē)流的存在為依據(jù)。算法依據(jù)實(shí)際路網(wǎng)的通行能力,設(shè)定流量和占有率的極限值來(lái)劃分交通是否處于擁擠狀態(tài)。但是此種方法采集的交通信息過(guò)于單一化,只能采集交通流信息,對(duì)于車(chē)輛的具體信息必須通過(guò)輔助設(shè)備才能獲取,增加了成本,而且安裝時(shí)需要破壞路面,影響道路使用壽命。筆者針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)與智能交通相結(jié)合的需求,提出一套基于RFID的交通流檢測(cè)方法,并根據(jù)揚(yáng)州市城市道路建設(shè)規(guī)模以及揚(yáng)州市各路口與路段統(tǒng)計(jì)的車(chē)流量特點(diǎn),對(duì)揚(yáng)州市道路擁擠行為的特征變量進(jìn)行了深入的分析,以RFID設(shè)備采集到的流量相對(duì)增量、占有率相對(duì)增量以及地點(diǎn)平均車(chē)速這3個(gè)重要的指標(biāo)為基礎(chǔ),通過(guò)理論推導(dǎo)和統(tǒng)計(jì)分析,構(gòu)造出擁擠自動(dòng)檢測(cè)算法,為交通管理部門(mén)提供決策依據(jù)。

  1 交通擁擠檢測(cè)模型的建立

  1.1 交通流參數(shù)的選取

  道路交通參數(shù)是交通擁擠狀態(tài)自動(dòng)判別的基礎(chǔ),為了使交通擁擠自動(dòng)判別具有良好的效果,選擇的參數(shù)應(yīng)該具有直觀(guān)和可靠的特點(diǎn)。應(yīng)使采用這些參數(shù)的算法具有較強(qiáng)的有效性和可移植性。目前,車(chē)輛行駛速度、車(chē)流量和占有率是評(píng)價(jià)交通狀態(tài)最常用的3個(gè)交通參數(shù)。因此筆者綜合采用車(chē)輛占有率、流量和速度3個(gè)參數(shù)作為交通擁擠自動(dòng)判別的參數(shù)。這里的車(chē)輛占有率主要是車(chē)輛的時(shí)間占有率,指在一定的觀(guān)測(cè)時(shí)間內(nèi),交通檢測(cè)器被車(chē)輛占用的時(shí)間總和與觀(guān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度的比值。

  1.2 交通流參數(shù)數(shù)據(jù)采集處理的基本原理

  文中采用RFID數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為交通流參數(shù)數(shù)據(jù)采集前端。其由3部分組成:電子標(biāo)簽,閱讀器和天線(xiàn)?;陂喿x器可以遠(yuǎn)距離讀取,而且對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)簽也能夠準(zhǔn)確捕獲的原因,在此筆者把其運(yùn)用到交通領(lǐng)域來(lái)采集車(chē)輛信息從而反映交通流信息。其采集原理是將射頻標(biāo)簽貼在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃上,每個(gè)標(biāo)簽都是唯一的且對(duì)應(yīng)著特定戶(hù)主的車(chē)輛。標(biāo)簽中存儲(chǔ)汽車(chē)的身份信息,包括車(chē)輛型號(hào)、車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)主姓名、車(chē)子有無(wú)注冊(cè)等信息。當(dāng)貼有射頻標(biāo)簽的汽車(chē)經(jīng)過(guò)閱讀器的輻射場(chǎng)時(shí)標(biāo)簽會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流被激活,然后和閱讀器進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信,射頻標(biāo)簽將自身編碼等信息通過(guò)卡內(nèi)置發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送出去,系統(tǒng)接收天線(xiàn)接收到從射頻卡發(fā)送來(lái)的載波信號(hào),經(jīng)天線(xiàn)調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器,然后閱讀器把讀取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。因此每輛車(chē)經(jīng)過(guò)閱讀器的RF場(chǎng)時(shí)標(biāo)簽被讀取的次數(shù)、時(shí)間、場(chǎng)強(qiáng)及車(chē)輛的基本信息都被閱讀器記錄可供交通部門(mén)分析。

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