基于RTLinux的高速公路ETC车道系统设计与实现 (2)

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1、东南大学硕士学位论文基于RTLinux的高速公路ETC车道系统设计与实现姓名：施协辉申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：邵家玉20080401摘要电子不停车收费(ElectronicTollCollection，ETC)系统是智能交通系统中的一个重要分支，ETC不但可以提高高速公路的通行能力、收费管理水平以及有效缓解收费站的拥挤现象，而且可以降低油耗和车辆损耗，减少尾气排放，达到节约能源和保护环境的目的。ETC车道系统需要在极短的时间内完成电子收费，因此对系统的实时性要求较高。论文在对ETC深入分析的基础上，提出了一种基于RTLinux的ETC车道系统的设计方案。

2、论文主要的上作有以下四个方面：．第一，分析了整个系统的工作过程，完成了系统平台的选择，按照功能需求对系统软件进行了模块化的设计，同时为配合车道系统的设计对车道布局作了研究。第二，完成了关键模块的电路设计和相关驱动程序的开发。对下收费系统而言，交易数据的完整性至关重要。为解决不停车收费的实时性与数据库操作耗时较人的矛盾，本系统设计了基T-PCI的非易火性数据存储卡来暂存关键收费数据，并给出了驱动程序的实现。第三，软件的实现充分利用了Linux的多进(线)程特性，将一个复杂的系统分解成多个简单的功能模块；软件还根据实时性要求，利用RTLinux内核不受各种软硬件中断的影响，不会造成时

3、间上的不可预测性的特点对任务进行了划分，将其划分成实时任务和1}实时任务，满足系统对实时性的要求。此外，还详细阐述了各进(线)程之间以及车道控制机与收费站之间的通信机制，并给出了具体的实现方法。第四，对此次研究设计工作予以总结并提出展望。实验表明，本次设计开发的ETC车道系统的功能及实时性和稳定性基本达到了设计的要求。关键词：电子不停车收费；车道系统；RTLinux；数据保护：通信机制东南大学硕：L学位论文AbstractElectronicTollCollection(ETC)systemisallimportantembranchmentinIntelligentTransp

4、ortationSystem(ITS)，ETCc觚notonlyenhanceexpresswaycapacityandthelevelofchargemanagement，alleviatethecongestionoftollstationseffectively,butalsoreduceoil-consumptionandvehicleloss，lessenvehicleemissionto8aveenergyandprotectenvironment．ETClanesystemneedstocompleteelectronicchargeinaveryshortperi

5、od,SOtherequirementaboutthereal—timecharacteristicofsystemisstrict．OnthebasisofthedetailedanalysisaboutETC，adesignschemeoftheETClanesystembased011RTLinuxisputforward．ThemainworkofthispaperiSasfollows：First，theworkprocessoftheentiresystemisanalyzed，andthesystemplatformischosen．111emodulardesig

6、nofthesystemsoftwareisgivenaccordingtOthefunctionalrequirements，meantime，thelayoutofthelaneisstudiedwhichfitsthedesignoflanesystem．Second,circuitdesignandrelateddriverofkeymodulesa他completed．Theintegrityoftransactiondataisessentialtothetollsystem．Inordertoresolvethecontradictionbetweenreal．ti

7、mecharacteristicofelectronictollcollectionandtime-consumingdatabaseoperations，thenonvolatiledatastoragecardbased011thePCIiSdesignedtostorethekeydatatemporarily，anditsdriversaredeveloped．Third,therealizationofthesoftwaremakes似IUSeofthemulti-pr