基于微處理器的車流量數(shù)據(jù)的檢測與分析

1 前言

隨著城市車輛的增多，道路情況變得復雜，如何對道路車流量進行監(jiān)控，對統(tǒng)計、預測城市道路交通情況至關(guān)重要，同時這也是對城市道路運行情況合理調(diào)度的重要依據(jù)。而目前對城市道路監(jiān)測多以通過視頻為主，甚至會采取人工記數(shù)，這對每條道路在某個時段車輛的頻率或通行的車型不易做到長期、精確的統(tǒng)計。因此，需要設(shè)計一種低成本、高效率的智能識別裝置，來促進對道路交通情況的監(jiān)測水平。

2 裝置總體設(shè)計

裝置可劃分為三部分，如圖1，分別為采集部分，信號調(diào)理部分和識別處理部分。在應用中，可以將多個裝置分別安裝在各個路段兩側(cè)，最終將處理結(jié)果匯總到最近的上位機節(jié)點，然后將各地方節(jié)點匯總到中心工作站，從而對數(shù)據(jù)進行存儲、分析、統(tǒng)計，達到道路車流量檢測的目的。為掌握各路段車輛通行規(guī)律，預測車流高峰和堵車高峰，作出合理調(diào)度和措施提供依據(jù)。

裝置結(jié)構(gòu)

圖1 車流量識別裝置總體結(jié)構(gòu)圖

3 采集部分

本部分采取了矩陣理念，分別用紅外線發(fā)射和接收管組成檢測區(qū)矩陣電路，當有車輛駛?cè)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/檢測">檢測區(qū)，將會遮擋部分發(fā)射和接收管，從而引起電路中電平的變化。因此通過對車行駛情況的充分分析，設(shè)計識別算法，微處理器就能按照算法，將車輛的行駛狀況識別出來。本文將以實驗模型，說明設(shè)計思路。

矩陣采集區(qū)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發(fā)射管，每排八個組成。接收電路由正對每個發(fā)射管的接收管組成，同樣是兩排的測量層次，和每排八個單元的測量密度。

在實際應用中，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密度，還需要根據(jù)實際情況對識別算法簡單修改。

4 信號調(diào)理部分

主要作用是將采集的信號進行放大、整理，達到微處理器能夠處理的程度，再根據(jù)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行放大，在相應的引腳部位體現(xiàn)出來，并傳輸?shù)剿拥?4HC244芯片(b)部分，將放大后的信號進行標準化，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(diào)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