探索基于etc的车辆动态称重系统应用研究

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1、分类号：U4910710-S06241261谴害夫海硕士学位论文基于ETC的车辆动态称重系统应用研究王丹导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位武奇生副教授答辩委员会主席学位论文评阅人许宏科教授贺昱曜教授苏诗琳副教授摘要动态称重技术作为一种有效的车辆超限超载管理手段，在国内外应用中已经取得了很好的效果。论文针对我国动态称重系统存在的问题，提出了将动态称重与ETC相结合应用于我国高速公路的设想。对基于ETC的车辆动态称重系统进行研究，设计了系统整体方案。并对基于DSRC的信息交互技术进行简要描述。从与车辆相关和无关两个方面，分析影响车辆动态称重精度的关键因素。对比现有称重传感器的

2、优缺点，选用压电石英传感器阵列作为称重单元，给出了传感器阵列排布方案，对数据采集系统进行相应的改进，从检测源头提高了称重精度和系统效率。在现有数据传输系统的基础上，提出一种应用串行通信和专用短程通信相结合的数据传输方案，设计了数据传输协议，实现了称重车辆整车信息的传输。在研究现有动态称重处理算法的基础上，结合压电石英传感器信号特征，设计了更完善可行的数据处理算法。利用小波变换原理对原始信号进行降噪处理，并针对信号“丢轴"现象提出基于相关性的信号完整性分析方法，最后依据各传感器的输出值及车辆通行速度建立了BP神经网络模型，利用该模型得到车辆的静态车重。实验结果表明，该算法具有较高的精度和

3、可靠性。对比当前广泛应用的动态称重系统，基于ETC的车辆动态称重系统能够实现车辆准确称重和快速通过收费站的目标，具有广阔的应用前景。关键词：动态称重，ETC，压电石英传感器阵列，小波，BP网络AbstractWIMtechnologyworksasaneffectivemanagementtoolforvehicleoverloadingproblem，andhaveachievedgoodresultsinapplicationsinhomeandoverseas．ThenanideaofcombiningWIMwithETCisproposed，whichCanbeappliedi

4、nourcountrytosolvetheproblemsofexistentWIMsystem．Inthisthesis，WIMsystembasedonETCisstudied．Andtheoverallprogramisdesigned．Thenabriefdescriptionoftechnology、析tIlinformationexchangebasedonDSRCismade．Thekeyfactorsaffectingthemeasuredefinitionisanalyzed，frombothrelatedandirrelated埘tllvehicles．Compar

5、edtheadvantagesanddisadvantagesofthepresentweighingsensor，piezoelectricquartzsensorarrayisselectedaSaweighingunit．Thentheschemeofthesensorarrayispresent，whichCanimprovetheweighingaccuracyandsystemefficiencyforthecorrespondingdataacquisitionsystemfromtheoriginaldetection．Basedontheexistingdatatra

6、nsmissionsystem，adatatrallserprojectisproposedwhichcombinedaserialcommunicationandDSRCcommunication．Thenadatatransferprotocolisdesigned，whichachievesthetransmissionofthewholevehicleinformation．Basedontheexistingprocessingalgorithmsandconsideredthesignalcharacteristicofpiezoelectricquartzsensors，

7、amorefeasibledata-processingalgorithmisdesigned．ThewavelettheoryWasappliedtofilterthehighfrequencynoiseandintermediatefrequencynoise．Thenthephenomenonof‘‘missaxlesignal’’iscorrectedbyanintegralityanalyseusedsignalcorrelation