基于zigbee的高速公路限速系统研究

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1、论文分类号-2学校代码：10708学号：1206043_淡备錡技大營SHAANXIUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY硕士学位论文ThesisforMaster'sDegree基于ZigBee的髙速公路限速系统研究指导教师姓名：学科名称：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：i^mm丨•議••原创性声明及关于学位论文使用授权的声明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人

2、或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：2015年6月关于学位论文使用授权的声明本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将

3、本学位论文收录到《中国学位论文全文数椐库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。论文作者签名：+夺导师签名：印奶日期：2015年6月申请工学硕士学位论文论文题目：基于ZigBee的高速公路限速系统研究学科门类：工学一级学科：控制科学与工程培养单位：电气与信息工程学院硕士生：王宁导师：郭国法教授2015年5月RESEARCHOFTHEHIGHWAYSPEEDLIMITSYSTEMBASEDONZIGBEEAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTe

4、chnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByNingWangSupervisor:Prof.GuofaGuoMay2015基于ZigBee的高速公路限速系统研究摘要在道路交通事故成因中，超速行驶一直占有较高的比重。为此，国内外交通法规均对高速公路上的车辆行驶速度有一定限制，也通常会在高速公路沿线设置相应的限速标识来提醒驾驶员注意行车速度。而实际上车辆在道路上行驶状态是错

5、综复杂的，多是偶发性事故，单靠驾驶人的主观意志往往难以控制，而因为环境污染造成的雾霾等不良天气也使得高速公路的事故频发。雾霾天气常常表征为道路能见度低，在我国雾霾天气日益严重的情况下，往往采取临时限速管制的方法来防止交通事故的发生，但随着物联网等智能化技术的广泛应用，将物联网ZigBee技术和智能交通相结合，利用物联网ZigBee技术和嵌入式技术来解决不良天气环境下的高速公路限速行驶问题，对于减少超速事故保障车辆行驶安全有着重要意义。本文旨在研究一种在不良天气环境下能够实时监测高速公路周围天气环境

6、，并能够根据相应的限速信号主动控制车速的高速公路限速系统。通过该系统，相关工作人员能够实时的掌握高速公路周边的天气环境同时结合相应的天气预报，对驶入高速路段的车辆进行限速控制，高速公路限速系统可有效降低因为超速驾驶而引起的交通安全事故，保障了高速公路行车的安全性。除此之外，文章研究分析了现有的定位算法，在此基础上提出了一种改进的加权质心定位算法。本文的主要工作总结如下：（1）利用物联网ZigBee技术组建无线传感网络。选取功能灵活多变的MASH(网状)结构网络，整个网路通过协调器设备选择信道并完成

7、ZigBee无线网络的建立，接着在路由节点、终端节点加入后形成完整的无线传感网络，终端节点利用相应的传感器采集环境信息获取公路沿线的环境数据，并通过路由节点的转发将信息集中汇集在网络的中心协调器上，协调器通过与PC机的串口通信完成在上位机监测界面上实时显示相关环境信息。（2）设计高速公路限速系统。文章将物联网ZigBee技术、嵌入式技术、传感器技术等结合起来，以TI公司的CC2431芯片为ZigBee网络的核心，对高速公路限速系统进行了设计研究，系统采用无线传感网络对高速公路周围的温度、湿度及可吸

8、入颗粒物浓度等环境参数进行实时检测，并采用无线组网技术和嵌入式技术对车速进行主动控制，实现了高速公路的限速要求。系统利用C语言对无线网络中的终端节点、路由节点、协调器I等进行软件编程，达到了预期效果。并采用VB语言对PC机的显示界面进行开发设计，管理者可以直观、方便的观测到相应路段的天气状况。（3）利用ZigBee芯片CC2431的无线定位功能，分析和研究了现有的定位算法，并针对现有RSSI定位算法的不足，通过采取实时测量环境因子修正RSSI数值，并提出一种改进的基于距离差值的加权