动态称重称技术在不停车计重收费系统中的应用

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1、动态称重技术的研究及在高速公路不停车计重收费系统中的应用TheHighwayNotParkingMeterChargingSystemDesignandApplication领域：研究生：指导教师：企业导师：VII独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

2、了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日VII目录摘要高速公路是社会经济发展的必然产物。近年来，随着中国经济的快速发展，公路的发展越来越快，车辆的增加也更为迅速。但现在，高速公路收费系统基本上是一个绊脚石，司机将面临排队在高峰时期的高成本问题，它严重阻碍了道路快速，高效的功能；同时也造成了环境污染和能源浪费。而且部

3、分车辆超载问题严重，导致国家经济损失严重，并且造成了安全隐患。停车缴费系统已逐渐不能满足发展的要求。车辆动态称重系统可以识别超载车辆并给出相应的处罚，能够有效控制高速公路上车辆的超载超限现象。而目前的动态称重系统由于移动性较差，测量精度不够高等缺点而不能被广泛推广。本文在详细分析系统功能的基础上，研究了称重系统的受力过程，建立相应的数学模型。应用最小二乘递推算法对该模型进行参数预估，仿真结果表明称重误差率小于4%。与传统的称重方法相比，该方法在保证动态性和实时性前提下，提高了称重精度。关键词：公路；计重收费系统；动态称重；电子标签VII目录Abstract代翻译VII目录目录第一章绪论1

4、1.1研究背景11.2动态称重技术的的现状及发展趋势31.2.1动态称重技术在国内的发展31.2.2动态称重技术在国外应用情况4第二章动态称重技术算法的研究52.1动态称重信号中动态载荷的形成原理52.2遗传算法概述52.2.1遗传算法的介绍以及使用遗传算法的必要性52.2.2遗传算法的算法步骤62.2.3遗传算法对实际动态称重信号的处理72.3动态称重系统的机理建模与分析82.4动态称重信号中异常现象的分析102.4.1随机共振现象的分析102.4.2随机共振现象在动态称重信号中的分布的分析102.5分段模型的提出11第三章ETC系统概述123.1ETC系统的定义123.1.1记账式自动

5、收费系统123.1.2IC卡扣除式自动收费系统123.2不停车收费系统的组成与工作原理133.2.1不停车收费车道系统构成133.2.2不停车收费系统的工作原理143.3ETC系统的主要技术153.3.1RFID技术153.3.2车型识别技术163.3.3车牌识别技术163.3.4信息融合技术173.3.5加密和安全技术173.3.6专用短程无线通信DSRC技术183.4ETC的技术设备和方案选择19VII目录3.4.1ETC的技术设备193.4.2技术方案223.4.3方案分析233.4.4可靠性预测分析243.5结论25第四章电子不停车计重收费系统的设计实现274.1概述274.1.1

6、背景介绍274.1.2项目实施情况简介274.1.3工程范围284.2ETC界面介绍284.2.1系统统操作步骤314.2.2ETC车道刷卡流程说明314.3动态称重组件的设计实现324.3.1动态称重系统需求分析及设计原则324.3.3动态称重系统总体设计方案324.4设备、材料采购334.4.1采购设备、材料334.4.2其他334.5环境条件334.5.1自然环境条件334.5.2设备的工作条件344.6工程进度354.7工厂测试364.7.1概述364.7.2工厂测试364.8机电设备的安装和完工测试374.8.1安装374.8.2自检测试384.8.3交/竣工质量检测39第五章关

7、键技术——RFID技术汇总415.1什么是RFID技术415.2RFID的发展史415.3RFID的组成及工作原理42VII目录5.4RFID的工作频段425.5RFID技术标准43第六章ETC系统存在的问题和解决方法446.1RFID的碰撞问题及其解决方法446.2车型的实时自动识别混乱476.3众多用户和系统的兼容性问题486.4ETC在实际运营中存在的问题及其解决方法486.4.1误入车辆引起的ETC车道拥堵486