一种基于车辆噪声的速度测量方法-论文.pdf

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1、第33卷第4期大连工业大学学报Vol_33NO．42014年7月JournalofDalianPolytechnicUniversityJu1．2014文章编号：1674～1404(2014)04—0300—05一种基于车辆噪声的速度测量方法袁义科，樊磊，王智森(大连工业大学信息科学与工程学院，辽宁大连116034)摘要：为了解决现代交通中的车速检测问题，提出了一种基于车辆噪声的速度测量方法。该方法通过采集单个车辆的噪声信号，运用傅里叶变换、开窗口等信号处理手段对其进行信号分析，根据车辆的速度与多普勒频移之间的关系估算车速。在特定条件下进行实验设计与验证，该方法可靠、有效。关键词：车

2、速检测；信号处理；多普勒频移中图分类号：TN912．3文献标志码：AAnovelmethodforspeedmeasurementbasedonvehiclenoiseYUANYike，FANLej，WANGZhisen(SchoolofInformationScienceandEngineering，DalianPolytechnicUniversity，Dalian116034，China)Abstract：Anovelmethodforspeedmeasurementbasedonvehiclenoiseisproposedtosolvethespeeddetectionpro

3、blemsinmoderntraffic．Asinglecar’Snoisesignalisacquiredinthismethod，andanalyzedinthewayofsignalprocessingwithFouriertransform．Thespeedismeasuredbasedontheratioofthemovedcar’SspeedandDopplerfrequencyshift．Themethodwasprovedtobereliableandefficientincertainsituation．Keywords：vehiclespeeddetection；

4、signalprocessing；dopplerfrequencyshiftO引言点是安装不方便，且需要经常维护，成本高，不易于大面积架设。随着社会的快速发展，噪声已经成为环境污基于以上问题，本文针对环境噪声中的车辆染的重要组成部分，噪声污染危害到人类和环境交通噪声进行了研究，提出了一种基于车辆噪声信的健康发展。噪声主要包括工业噪声、交通噪声号的测速方法，通过分析运动点声源车辆噪声信号和社会噪声等口。]，其中交通噪声影响最大]。车的特点，利用车辆行驶过程中产生的多普勒频移辆产生的发动机噪声和轮胎摩擦噪声占交通噪声与车辆行驶速度之间的数量关系进行车速估计。的70，对人和环境造成了极大的

5、威胁。车辆噪本文的实验针对双向车道上单方向、单车辆声可以较全面地描述行驶车辆的特点以及整个道的交通噪声信号进行采集，通过建立车辆交通噪路的交通状况。基于车辆噪声的这一特点，人们声的数学模型，利用多普勒频移与车速之间的数也能利用车辆噪声来解决一些问题。量关系对重型和小型车辆速度进行估计，并将车智能交通系统(ITS-IntelligentTranspor—辆速度估计值与车辆速度实际值进行比较分析，tationSystem)能够改善混乱的交通状况，减少拥以便能应用到交通检测技术中。堵，提高运输效率，并提高交通的安全性，其中交通检测技术已成为ITS的重要环节。近年来，国1车辆噪声信号分析方法

6、及车速估计内外逐渐发展起来了多种交通流量检测技术，如感应线圈检测技术、雷达技术、超声波技术、视频1．1车辆噪声源及车辆噪声信号的描述检测技术、声学检测技术等等_5_6l_，但是它们的缺一辆车所发出的噪声信号是由很多成分声源收稿日期：2o14-03—03．基金项目：辽宁省教育厅优秀人才计划项目(CR201006)．作者简介：袁义科(1987)，男，硕士研究生；通信作者：王智森(1963一)，男，教授第4期袁义科等：一种基于车辆噪声的速度测量方法组成的，声源在逻辑上主要分为两大类]，一类是f)l0动力和传送噪声源，其噪声源主要包括发动机、排气系统、通风系统、制冷系统、车身结构等；另一类是

7、行驶和摩擦噪声源。t2t动力噪声随发动机转速的增加而增加，轮胎噪声随车速的增加而增加。匀速行驶的车辆近似图2点M的接收功率变化示意图Fig．2Thereceptionpowerchangesschematic于产生恒定的发动机转速，所以匀速行驶的车辆ofpointM发动机和排风系统噪声是不变的。在低速行驶时发动机和排风系统是主要的噪声源，而在高速行功率为Jz()l，当车辆行驶到与传声器距离最驶时轮胎噪声是主要噪声源。轮胎驶过地面，转近处，接收信号功率i(￡