基于物联网技术的道路车流量监测系统的研究与设计开题报告

1. 研究目的与意义

一、研究背景

在中国经济高速发展、城市化加快与人口高速增长的大背景下，由于出行需求的增加，我国的汽车保有量迅速增长，但伴随而来的问题是交通基础设施的不足，导致城市中交通堵塞、随意停放车辆和交通事故的急剧上升。

传统的增加基础设施容量（如新增高速公路、城市快速路和高架桥等），来改善交通状况的方法，其增长速度远低于汽车数量的增长，已经无法从根本上解决目前的交通问题。因此，通过物联网技术，实现对车流量的实时监测，以此达到智能交通成为必然趋势。车流量检测具有较高的随机性和复杂性，及时准确地检测对于疏导交通、制定道路改造方案都有着重要的意义^【1】。

2. 研究内容与预期目标

一、主要研究内容：

本文的主要内容，是根据物联网技术，通过AMR地磁传感器，检测车辆对地球磁场的扰动，结合现有算法进行车流量的检测，并在研究中对现有算法的不足加以改进。再通过LoRa技术搭建网络，实现信息低功耗长距离的传递。研究主要分为以下几个步骤：

1.基于物联网技术的道路车流量监测系统总体结构的设计。确定所需要实现的功能，选择能满足需求的硬件，整体设计分为两个部分：硬件电路设计和系统软件设计。

3. 研究方法与步骤

一、拟采用的研究方法

1.首先对于系统整体的设计方案，计划采用硬件和系统软件两部分设计。其中硬件设计部分包括：地磁传感器节点硬件设计、接收网关硬件设计。

软件设计部分包括：LoRa组网通信程序、地磁车辆检测算法。

4. 参考文献

[1]艾红,王捷,孙硕. 车联网节点定位及监控系统的设计与研究[A].北京机械工业学院,2007.[2] 陈方亭.基于LoRa的窄带无线自组网路由协议研究[D]. 西安电子科技大学, 2018.

[3]阮大双.基于地磁传感器的道路交通车辆检测技术研究[D].杭州电子科技大学,2018.[4] 赵文举.低功耗广覆盖LoRa系统的研究与应用[D]. 北京邮电大学, 2019.[5] 高全勇.基于地磁的车辆探测系统研制[D].中国科学院微电子研究所,2017.[6] 李云龙.基于无线传感器网络的车辆检测算法[D].哈尔滨工业大学,2012.[7] 洪云飞.基于NB-IOT的智能停车位监控管理平台的设计与实现[B].西安航空职业技术学院,2019[8] 肖丙贤.基于车牌流数据的监测点车流量服务研究[A].北方工业大学，山东科技大学,2016.[9] 应时彦,林晓玮,方炤. 基于地NB-IOT的三轴磁感车位传感器节点设计[A]. 浙江工业大学,杭州华尔科技有限公司, 2020.[10] 吴毅,夏婷婷,利润青. 基于NB-IOT及LORA的技术分析和应用展望[A]. 江苏省邮电规划设计院有限责任公司,2018.[11] 何芸,王玉梅. 基于物联网技术的智能交通异常事件检测技术[J].网络天地，2016。[12] 唐波.面向应急管理的高速公路信息探测WSN设计与实现[D]. 湖南大学, 2013.[13] 肖黎.基于无线传感器网络的车辆检测算法的研究与应用[D].湖南大学,2014.[14] 王硕.基于WSN的目标跟踪算法研究[D]. 辽宁工业大学, 2019.[15] 毛程.车辆的无线检测系统研究[D].天津理工大学, 2016.[16] 李淑婷.基于磁阻传感器的三维电子罗盘的设计与研究[D].长安大学,2013.

[17]Faisal A. Al-Nasser . Hosam Rowaih. Simulationof Dynamic Traffic Control System Based on Wireless Sensor Network [D]. College of Computer Sciences andEngineeringKing Fahd University ofPetroleum and Minerals, 2011

5. 工作计划

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