毕业设计基于RFID技术的城市道路交通信息采集系统研究

本科毕业设计（20届）基于RFID技术的城市道路交通信息采集系统研究UrbantranasportationinformationcollectionsystemresearchbasedonRFIDtechnology所在学院专业班级交通工程学生姓名指导教师完成日期摘要城市交通的信息采集与处理是交通控制和优化的基础,也是城市交通控制系统的控制作用得以实现的保证。交通信息的实时准确采集,是解决道路交通拥挤、道路阻塞问题的核心，并且一直受到各方面的密切关注。随着RFID技术的不断提升和使用领域的不断增加，RFID技术也日益受到各领域研究的重视。本文首先分析目前各类交通信息采集器的优缺点，通过RFID技术的原理、构成，介绍了目前应用在各领域中的应用。然后通过目前的需求和RFID在我国发展的实际状况，提出了RFID的一个实际应用领域，即将RFDI产品安装在车辆上，实现道路交通信息采集。通过利用RFID技术的特性对车辆信息采集及智能化的管理，让其在交通部门的交通管理、商用管理等方面会发挥其显著的成效。并利用RFID技术实现城市道路交通信息中最为关键的交通参数的采集，将采集道德交通参数与车辆信息相结合，从而为交通疏导提供实时数据。关键词：交通信息采集；RFID技术；智能化管理AbstractTheurbantrafficinformationacquisitionandprocessingistrafficcontrolandoptimization,isfundamentaltotheurbantrafficcontrolsystemtotherealizationofthecontrolfunctionofguarantee.Thereal-timeaccuratetrafficinformationcollection,istosolvethetrafficcongestion,roadblockroadtheheartoftheproblem,andhasbeencloselywatchedbyeveryaspect.WiththeimprovingoftheRFIDtechnologyandusethefield'sunceasingincrease,RFIDtechnologyisalsoincreasinglybythefield'sattention.Thispaperfirstanalyzesthecurrenttrafficinformationcollector'sadvantagesanddisadvantages,throughRFIDtechnologyprinciple,composition,introducesthecurrentapplicationinvariousfieldsofapplication.ThenthroughthecurrentdemandandRFIDdevelopmentinourcountry'sactualsituation,proposedtheRFIDapracticalapplication,theupcomingRFIDproductsinstalledinvehicles,roadtrafficinformationcollection.ThroughtheuseofRFIDtechnologycharacteristicsonvehicleinformationacquisitionandintelligentmanagement,theDepartmentofTransportationtrafficmanagement,businessmanagement,willplayitsdistincteffect,.AndtheuseofRFIDtechnologytoachievethecityroadtrafficinformationisthekeytothetrafficparametersoftheacquisition,theacquisitionofmoraltrafficparametersandvehicleinformationcombination,soastoprovidereal-timetrafficdata.Keywords：trafficinformationcollection；RFIDtechnology；intelligentmanagementI目录1绪论..............................................................11.1组成.........................................................11.2工作原理.....................................................11.3特点.........................................................22国内外发展及应用现状..............................................22.1发展历史.....................................................22.2在交通中的应用..............................................32.2.1国外应用...............................................42.2.2国内应用...............................................42.3在其他领域的应用............................................43RFID技术在车辆识别方面的应用.....................................53.1系统的构成..................................................53.2车辆识别的管理性应用........................................53.2.1交通管理...............................................63.2.2商用管理...............................................63.3RFID技术的独特性............................................74RFID技术在交通信息采集方面应用...................................74.1交通信息的分类...............................................74.2已有交通信息检测的方式......................................84.3RFID技术用于交通信息采集的优势..............................84.4RFID技术用于交通信息采集的技术原理..........................94.4.1交通流量计算...........................................94.4.2车速计算...............................................94.4.3道路占有率计算........................................104.4.4交通密度计算..........................................104.5在城市道路交通信息采集中应用前景............................105结论.............................................................11参考文献...........................................................13致谢...........................................................14北京城市学院2012届毕业设计（论文）11绪论射频识别技术简称RFID（RadioFrequencyIdentification），是一项利用射频信号通过空间耦合从而实现无接触信息的传递，并通过所传递的信息达到识别物体的技术。是一种非接触式的自动识别技术，它可通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。并且RFID技术可识别高速运动物体并同时识别多个标签，操作即快捷又方便。但是RFID技术由于技术和成本原因，一直没有得到广泛应用。近年来，随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展，RFID无线射频识别系统被视为本世纪最重要的前十大技术，美国市场研究机构也预测RFID在2013年产值可达210亿美元，年成长率约44.2%，商机十分庞大[1]。因此有人以二次IT革命来形容此技术的潜能及发展性。1.1组成完整的RFID系统由电子标签(也叫应答器)、阅读器和数据管理系统三个部分组成。（1）电子标签电子标签是RFID系统真正的载体，每一个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。它由芯片及耦合元件组成，芯片相当于条形码技术中的条形码符号，用来存储需要传输和识别的信息。当受无线电射频信号照射时，能反射回带有数字字母编码信息的信号，供阅读器进行识别处理[2]。（2）阅读器被称为查询器或读写器，是负责读取或写入信息的设备。它可以单独完成数据的显示、读写和处理等功能，也可以与计算机或其它系统联合，完成对电子标签的操作。典型的读写器包含有射频模块、接口模块、控制模块以及读写器天线。此外，有的读写器还有附加有接口，以便从应用系统接收命令或将获得的数据传给数据管理系统[2]。（3）计算机通信网络计算机通信网络主要完成数据信息的管理，完成通信传输功能，阅读器可以通过标准接口与计算机通信网络连接，以便实现通信和数据传输功能[2]。1.2工作原理阅读器通过发射天线将无线载波信号向外发射，电子标签一旦进入到发射天线的工作区时，即被激活，其通过天线将自身携带的信息发射出去，接收天线接收电子标签发出的信号后，经天线的调节器传输给阅读器，阅读器对接收到的信号进行解调解码，输送到后台电脑控制器，根据逻辑运算和通信协议来判断该标北京城市学院2012届毕业设计（论文）2签的合法性，针对不同的协议设定做出相应的处理和控制，并发出指令信号控制来执行机构的动作。执行机构按照电脑的指令来完成相应的动作，借助计算机通信网络将各个检测点之间连接起来，构成总的控制平台。通过将各个车辆信息采集点采集到的车辆信息借助计算机网络传输到交通指挥中心，通过交通指挥中心的后台数据库和应用软件，记录采集的静态交通信息和动态交通信息等。无源电子标签需要能量来将自身的信号传输给阅读器，这个能量是通过电磁感应产生的电流来完成:阅读器通过发射天线发送射频信号，当附着标签的目标对象进入发射天线工作区域时会产生感应电流，无源电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的车辆信息[8][9]。1.3特点（1）多目标识别在阅读器阅读范围以内，多个目标可同时识别，这极大的提高了工作效率。（2）成本廉价且应用范围广泛RFID与其他信息采集器相比，阅读器更加小型、便携，造价成本更低廉。由于阅读性能好、能够识别高速移动的物体且识别速度快，且快速阅读多个标签，因此应用范围将会更加广泛。（3）穿透力强电子标签即使被木材、纸张等非透明非金属的材料包裹，也可以正确识别。（4）不易受污染、耐环境RFID系统不受潮湿、油污、灰尘、高