写作公路工程硕士论文《基于ZigBee的高速公路车辆防碰撞预警系统探究》

基于ZigBee的高速公路车辆防碰撞预警系统研究
Research for Highway Anti-Collision Alarming System Based on Zigbee

【导师】 赵学增

【作者基本信息】 哈尔滨工业大学， 机械电子工程， 2010， 硕士

【摘要】代写公路工程硕士论文 截止2009年底,我国高速公路通车里程已达6.5万公里。随着高速公路通车里程的增加,高速公路年交通事故总量也随之增加。根据研究发现,高速公路交通事故大部分可以通过提前预警来避免。鉴于此,本文基于ZigBee无线通信技术对高速公路车辆防碰撞预警进行了研究。国内研究的防碰撞预警系统多采用雷达来测量前车的距离变化来计算前车的速度和加速度,然后做出追尾预警。与它们相比,一方面,本文设计的高速公路车辆防碰撞预警系统利用ZigBee技术进行车辆间的通信来实时交换车辆的速度、加速度等信息,使预警系统对目前车辆行驶信息的掌握更及时,这样可以更准确的对车辆追尾进行预警;另一方面,该系统还可以根据车辆行驶信息,当判断车辆有超车意图时,通过ZigBee无线通信向前方行驶车辆发送超车预警提醒驾驶员注意,且在不满足超车条件时,自动发出超车危险预警,提醒准备超车的驾驶员注意此时不宜超车。为实现上述系统功能,本文建立了防追尾模型和超车模型。对于防追尾模型,本文着重推导了其中的最小行车安全距离,并利用现有标准验证了其正确性和适用性,还通过仿真对防追尾模型中的速度、加速度、道路附着系数等影响因素进行了分析。对于超车模型... 更多还原


【Abstract】 By the end of 2009, the traffic mileage of highway has reached 6.5 million kilometers already in China.With the increase of highway traffic mileage, the total number of annual highway traffic accidents also increases.According to the research, most of highway traffic accidents can be avoided by early warning. For these reasons, this paper designs a highway anti-collision alarming system based on ZigBee.Domestic researches for anti-collision alarming system always use radar measure the change of ... 更多还原
【关键词】 防碰撞； ZigBee； 高速公路； 超车安全距离； 预警；
【Key words】 anti-collision； ZigBee； highway； passing safe distance； alarm；
基于ZigBee的高速公路车辆防碰撞预警系统研究

摘要 4-5
Abstract 5
第1章 绪论 8-14
    1.1 课题研究的目的和意义 8-9
    1.2 国内外研究现状 9-10
    1.3 ZigBee技术简介 10-12
    1.4 主要研究内容 12-14
第2章 高速公路车辆防碰撞预警系统方案及模型建立 14-30
    2.1 高速公路车辆防碰撞预警系统需求分析 14-16
    2.2 高速公路车辆防碰撞预警系统方案设计 16-18
        2.2.1 高速公路车辆防碰撞预警系统构成 16-18
        2.2.2 高速公路车辆防碰撞预警系统工作原理 18
    2.3 防追尾模型的建立 18-24
        2.3.1 防追尾模型流程图 18-19
        2.3.2 防追尾模型中最小行车安全距离的确定 19-24
    2.4 超车模型的建立 24-29
        2.4.1 超车模型流程图 24-25
        2.4.2 超车模型中超车安全距离的确定 25-28
        2.4.3 超车模型中超车意图的判断 28-29
    2.5 本章小结 29-30
第3章 高速公路车辆防碰撞预警系统模型验证及仿真 30-41
    3.1 防追尾模型的验证及仿真分析 30-35
        3.1.1 防追尾模型最小行车安全距离的验证 30-32
        3.1 2 防追尾模型中最小行车安全距离仿真分析 32-35
    3.2 超车模型的仿真分析 35-40
        3.2.1 超车模型仿真分析的参数设定 35-36
        3.2.2 超车模型中超车安全距离的仿真分析 36-40
    3.3 本章小结 40-41
第4章 高速公路车辆防碰撞预警系统设计 41-52
    4.1 速度采集节点设计 41-44
        4.1.1 速度传感器部分设计 41-42
        4.1.2 信息传送部分Ⅰ设计 42-43
        4.1.3 速度采集节点程序流程图设计 43-44
    4.2 加速度采集节点设计 44-45
        4.2.1 加速度采集节点设计 44-45
        4.2.2 加速度采集节点程序流程图设计 45
    4.3 主节点设计 45-48
        4.3.1 信息传送部分Ⅲ设计 45-47
        4.3.2 距离计算部分设计 47-48
        4.3.3 预警部分设计 48
    4.4 系统通信帧结构 48-51
        4.4.1 CC2430 的帧格式 48-50
        4.4.2 预警系统的帧格式 50-51
    4.5 本章小结 51-52
第5章 高速公路车辆防碰撞预警系统实验及改进 52-61
    5.1 高速公路防碰撞预警系统通信的实验及分析 52-56
        5.1.1 车辆内部各节点通信实验及分析 52-54
        5.1.2 车辆主节点通信实验及分析 54-56
    5.2 距离计算部分实验及分析 56-58
        5.2.1 距离计算部分实验 56-57
        5.2.2 距离计算部分实验数据处理及结果分析 57-58
    5.3 高速公路车辆防碰撞预警系统的改进 58-60
        5.3.1 天线的改进 58-59
        5.3.2 系统的抗干扰措施 59-60
    5.4 本章小结 60-61
结论 61-62
参考文献 62-65
附录 65-74
攻读硕士学位期间发表的论文 74-76
致谢

[1] 孟林.  基于ZigBee的实时智能交通系统的研究与设计[D]. 东北大学 2009
[2] 王瑛.  基于Zigbee技术的高速公路不停车收费系统[D]. 安徽工业大学 2010
[3] 高岩.  基于ZigBee技术的高速公路智能收费管理系统硬件技术方案设计[D]. 北京邮电大学 2009
[4] 李静.  基于WSN的高速公路交通流检测系统研究[D]. /shdxgcsslw/2012/0307/3256.html 长安大学 2011
[5] 詹杰.  基于ZigBee的智能公交通信系统的设计与开发[D]. 湖南大学 2007
[6] 周兆丰.  基于ZigBee网络的智能停车场系统中低频唤醒技术的研究[D]. 华中师范大学 2007
[7] 韩晓斌.  基于ZigBee的可充电微型线圈车辆传感器[D]. 天津大学 2005
[8] 邵永刚.  桥梁无线检测系统Zigbee-WiFi转换器研制[D]. 西安科技大学 2011
[9] 黄艳玉.  无线传感器网络在航标遥测系统中应用的研究[D]. 集美大学 2010
[10] 熊迹.  基于普适网络的水路危险品运输监控系统研究与设计[D]. 武汉理工大学 2011