基于传感器网络的智能交通系统架构及关键技术

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1、公路交通技术2014年6月第3期TechnologyofHighwayandTransportJun．2014No．3基于传感器网络的智能交通系统架构及关键技术吴波，徐志广，王峰，姜华(中国科学院上海高等研究院，上海201210)摘要：针对传感器网络应用于智能交通系统的关键技术，深入研究准确测量车长和车速的磁敏车辆检测算法、基于节点比特能量消耗和工作模式切换优化的低功耗设计方法、具有可靠性保障的网络拓扑和网络协议设计以及简单有效的时间同步方法，并提出智能交通传感器网络系统架构和关键技术。通过工程实际应用．测试验证了关

2、键技术的有效性和系统架构的可行性。关键词：智能交通；传感器网络；车辆检测文章编号：1009—6477(2014)03—0126—05中图分类号：U491．2文献标识码：ASensor-Network-BasedIntelligentTraficSystemFrameworkandKeyTechniquesWUBo，XUZhiguang，WANGFeng，JIANGHuaAbstract：Aimingatthekeytechniquesforapplicationofsensornetworkinintelligent

3、trafficsystem，thispaperdeeplystudiesmagnetic-sensitivevehicledetectionmethodforaccuratemeasurementoflengthandspeedofvehicles，lowpowerconsumptiondesignmethodfornodebasedbitenergyconsumptionandswitchoveroptimismofoperatingmodes，designofnetworktopologyandnetworkpr

4、otocolwithguaranteeforreliabilityaswellassimpleandeffectivetimesynchronismmethod，andproposesintelligenttrafficsensornetworksystemframeworkandkeytechniques．Withpracticalapplicationsinprojects，thepapertestsandvalidatestheeffectivenessofkeytechniquesandthefeasibil

5、ityofsystem~amework．Keywords：intelligenttraffic；sensornetwork；vehicledetection随着经济快速发展和城市化进程不断推进，城两端的无线磁阻传感器节点，着重进行了车辆检澳4市交通拥堵问题日益严峻，智能交通系统(Intelligent算法研究，文献[8—9]进一步研究了车流量检测和TransportationSystem，ITS)是现代化交通管理的发交通灯优化控制。文献[1O]提出了在拥挤阻塞的展方向。目前大多数的ITS依赖于昂贵的传感设城市智能交通

6、场景中，采用图像处理的交通路况分备，只提供有限的功能，比如采用微波雷达的车速检析检测方法。针对通信协议，文献[11]进行了能量测。无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，高效的路由协议研究，文献[12]进行了实时通信协WSN)由于其节点廉价、易于部署，成为构建ITS新议研究，文献[13]进行了智能交通应用场景中具有的技术趋势。WSN感知的交通信息可开发新的智可靠性保障的路由协议研究。能应用，进一步提高交通安全、运营效率。本文提出了采用传感器网络的智能交通系统的国内外学者对WSN应用于ITS进行了

7、深入研整体架构设计，并对传感器网络应用于智能交通的究_lj，对基于WSN的ITS系统的网络架构，分别进系统级关键技术进行了深入研究，包括感知层的车行了平面网络J、分层网络j，以及WSN和3GlL5J、辆检测算法、传输层的网络协议设计、低功耗设计、WSN和WLANL6等异构网络的研究。对车辆检测系统的时间同步方法。算法，文献[4]提出了一种采用WSN的交通流量控制系统，WSN用于采集交通实时数据，而数据经智1基于传感器网络的智能交通系统架构设计能控制器进一步处理。文献[7—9]利用布设在道路基于传感器网络的智能交通系统

8、由感知互动基金项目：上海市科学技术委员会科研计划资助项目(09DZ1502100)收稿日期：2013—10—30作者简介：吴波(1980一)，男，山东省桓台县人，硕士，助理研究员．128公路交通技术2014丘的模拟采集信号，Data2为经过设备2时的模拟采集表1磁敏检测算法的现场测试结果信号；Data3为Datal经过滤波等调理后信号，Data