基于射频识别的交通拥挤程度计算-论文.pdf

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1、篓一基于射频识别的交通拥挤程度计算蒋遂平’，李杨’，张帆’，陈颂。(1．北京计算机技术及应用研究所，北京100854；2．装甲兵工程学院信息工程系，北京100072)摘要：根据RFID数据采集的冗余性，提出了一个基于RFID的交通拥挤程度计算方法，它利用最近一段时／'a]／~RFID读取计数和车辆计数之间的关系，计算交通拥挤程度。与简单地丢弃冗余数据相比，本方法为充分利用RFID数据的价值，提供了新的思路。实验结果表明，本方法有效可行，并能应用于大规模智能交通系统中交通拥挤的实时检测。关键词：交通拥挤；射频识别；数据冗余率；智能交通中图分类号：TN925文献标识

2、码：A文章编号：2095．1302(2014)08．0073．030引言1交通拥挤程度的计算随着城市的高速发展，城市交通拥挤问题日益严重。为最简单的RFID系统包括电子标签、读写器天线、读写交通管理人员和驾驶人员提供实时准确的交通拥挤状况，以器和后台系统等。在RFID的交通应用中，电子标签通常安装便及时采取有效措施，改善交通流，提高道路的通行能力，在车辆的前挡风玻璃上，电子标签包含车辆的号牌等信息；成为智能交通的一个重要研究方向[1】。读写器及天线安装在道路上方；当车辆经过读写器的天线作目前，广泛采用的交通拥挤检测方法包括地埋式感应线圈、用区域时，车辆上的电子标

3、签被读写器识别，电子标签包含的微波检测器、GPS浮动车检测技术、视频检测技术等[2．4】。其中，信息被读写器读取，这些信息可以被读写器传送到后台系统进地埋式感应线圈存在易损坏、难修复、施工复杂的缺点；微波行进一步处理。图1给出了RFID智能交通的应用能够场景。检测器存在技术复杂，价格较高的缺点；GPS浮动车检测技术缺点是存在检测盲区；视频检测技术需要获取大量交通状态参数，系统实现比较复杂，易受雨雪雾霾等恶劣天气的影响。近年来，随着射频识别(RadioFrequencyIdentification，图1RFID智能交通应用场景RFID)的发展，利用RFID作为实时

4、交通流的采集手段逐渐RFID读写器识别电子标签的速度很快，800／900MHz成为智能交通的主流．6】。RFID是一种利用射频信号进行非频段的超高频RFID，读写器在1S内可以识别数百个电子标接触式双向通信，自动识别目标对象并获取相关信息数据的无签【9】。在RFID智能交通应用中，由于读写器天线作用范围内线通信技术。RFID技术具有远距离识别、移动目标识别、多的电子标签数目很少，读写器会进行多次重复识别，从而产生目标识别等特点，广泛应用于高速公路自动收费系统、列车大量的数据冗余。处理冗余的通常方法是消除相隔时间太短交通监控系统、车辆监控管理等智能交通领域。因此，

5、利用的相同数据o】。但是这同时也丢失了冗余数据中包含的信息。RFID技术检测交通拥挤状况具有着重要的意义。在RFID交通应用中，我们可以采用这个数据冗余性来在计算当前，利用RFID技术来计算交通拥挤程度研究较少。交通拥挤程度，并采用模糊数学隶属度来表示交通拥挤程度。文献[8]提出采用基于RFID的路段平均速度里计算交通拥挤如果在最近一段时间内，读写器在其天线作用区域内的程度，需要利用多个采集点的数据，对后台系统的处理能力要读取计数(识别的车辆次数)为Ⅳ、车辆计数(消除读取计数求较高；由于需要考虑采集点之间红绿灯对车速的影响，计算中重复的车辆号牌后得到车辆数目)为

6、就可以采用公式(1)也比较复杂。来计算交通拥挤程度。拥挤程度为0时，表示交通通畅；拥本文将在介绍RFID数据采集的冗余性特点基础上，提挤程度为1时，表示交通严重拥挤。出利用RFID数据冗余率来计算交通拥挤状况，并结合实际0，数据验证方法的有效．陛，最后是结论。拥挤程度=¨南’等N、>C(1)M一收稿日期：2014-05．042014年／第8期物联网技术73＼一其中，C是平均数据冗余率，即车辆平均重复识别次数。C与在32个断面(采集点)上。数据采集的断面选择在一段道路读写器天线在垂直于地面方向上的作用范围、RFID数据采集的中点，这样，采集到的车辆交通流数据基本不

7、受红绿灯的点的正常车速、安全车距等有关。下面给出数据冗余率c的影响，能很好地用于计算交通拥挤程度的目的。图3给出了一估算过程。个RFID数据采集点的场景，可以看到安装在每个车道上方RFID读写器天线在垂直于地面方向上的作用范围如图的读写器天线。2所示。其中，读写器天线安装在距离地面上方Hm的点，其最大作用距离为Rm，天线在垂直方向的作用角度为由此，可以采用公式(2)来计算读写器天线在车辆行驶方向上的工作范围图3一个RFID数据采集点的场景在这个电子车证系统部分采集点，读写器天线距离地面图2RFID读写器天线在垂直于地面方向上的作用范围高度约5m，读写器最大作用距

8、离约12m，读写器天线在