基于微處理器的車(chē)流量數據的檢測與分析

1 前言

隨著(zhù)城市車(chē)輛的增多，道路情況變得復雜，如何對道路車(chē)流量進(jìn)行監控，對統計、預測城市道路交通情況至關(guān)重要，同時(shí)這也是對城市道路運行情況合理調度的重要依據。而目前對城市道路監測多以通過(guò)視頻為主，甚至會(huì )采取人工記數，這對每條道路在某個(gè)時(shí)段車(chē)輛的頻率或通行的車(chē)型不易做到長(cháng)期、精確的統計。因此，需要設計一種低成本、高效率的智能識別裝置，來(lái)促進(jìn)對道路交通情況的監測水平。

2 裝置總體設計

裝置可劃分為三部分，如圖1，分別為采集部分，信號調理部分和識別處理部分。在應用中，可以將多個(gè)裝置分別安裝在各個(gè)路段兩側，最終將處理結果匯總到最近的上位機節點(diǎn)，然后將各地方節點(diǎn)匯總到中心工作站，從而對數據進(jìn)行存儲、分析、統計，達到道路車(chē)流量檢測的目的。為掌握各路段車(chē)輛通行規律，預測車(chē)流高峰和堵車(chē)高峰，作出合理調度和措施提供依據。

裝置結構

圖1 車(chē)流量識別裝置總體結構圖

3 采集部分

本部分采取了矩陣理念，分別用紅外線(xiàn)發(fā)射和接收管組成檢測區矩陣電路，當有車(chē)輛駛入檢測區，將會(huì )遮擋部分發(fā)射和接收管，從而引起電路中電平的變化。因此通過(guò)對車(chē)行駛情況的充分分析，設計識別算法，微處理器就能按照算法，將車(chē)輛的行駛狀況識別出來(lái)。本文將以實(shí)驗模型，說(shuō)明設計思路。

矩陣采集區以發(fā)射電路和對應在其下方的接收電路組成，發(fā)射部分由兩排紅外線(xiàn)發(fā)射管，每排八個(gè)組成。接收電路由正對每個(gè)發(fā)射管的接收管組成，同樣是兩排的測量層次，和每排八個(gè)單元的測量密度。

在實(shí)際應用中，為了提高識別的準確性和適應道路狀況，可以合理的增加矩陣中的測量層次和采集點(diǎn)密度，還需要根據實(shí)際情況對識別算法簡(jiǎn)單修改。

4 信號調理部分

主要作用是將采集的信號進(jìn)行放大、整理，達到微處理器能夠處理的程度，再根據處理部分的需要選通矩陣中的測量排。原理圖如圖2。其中(a)部分是將接收管所產(chǎn)生的微弱信號變化進(jìn)行放大，在相應的引腳部位體現出來(lái)，并傳輸到所接的74HC244芯片(b)部分，將放大后的信號進(jìn)行標準化，達到微處理器能處理的標準信號。由圖可知，每排接收排的引腳接到一片74HC244芯片上。

圖2 信號調理部分原理圖

5 判斷處理部分

本部分主要應用1片ATmega16L芯片作為微處理器，如圖3。

圖3 微處理器作為判斷處理部分