基于射频识别技术的不停车收费系统研究

论文摘要

随着我国经济的飞速发展，人们的经济收入不断增加，生活不断提高，我国拥有的私家车数量也在不断增多。尽管我国政府在各种交通建设的投资在逐年增大，但仍然无法满足大量增加的私家车对公路的要求，首当其冲的就是交通拥挤问题，这给人们的生活、工作、出行带来了极大的不便。在高速公路收费站，拥挤问题也非常明显。人们在等待缴费的过程中，由于汽车尾气的不断排放，对环境也造成了不小的污染，另外，汽车等待中的汽油白白浪费也会给用户带来一定的经济负担。要解决高速公路收费站拥挤问题的根本措施之一是提高用户的缴费效率。鉴于目前主要以人工收费为主的高速公路收费系统存在的不足，本文提出一种基于射频识别的不停车收费系统，并对其中的关键技术进行了分析和研究。本文首先分析了目前的高速公路收费模式所存在的缺点，提出基于射频识别技术的不停车收费系统，并阐述其相对于其他收费方式所拥有的优势。然后从该系统的结构、功能、应用方面进行分析，并提出在此系统内所包含的关键技术，如射频识别中的防碰撞算法，车型识别方法。然后根据射频识别技术原理，对典型的射频识别系统的原理及结构进行了分析，进而有针对性地提出一种具体的射频识别系统，并分析了其中的结构特点。其次研究了几种基于二进制的射频系统的防碰撞算法，并分析其中的优缺点，在此基础上提出了一种改良后的算法，使其精度和运算速度更加合理化和实用化。最后，基于不停车收费系统的实际应用，为了防止有些车主通过自更换电子标签，为收费系统提供射虚假信息，从而实现其少交费的不良行为目的，提出了一种基于模糊方法的车型识别技术。本文主要研究了基于射频识别技术的不停车收费系统，对智能交通的构建具有实用价值，对我国高速公路系统的发展有一定的实际意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 项目研究背景及意义
• 1.2 电子收费系统及发展
• 1.2.1 车辆自动识别技术及发展
• 1.2.2 通信技术及其发展
• 1.2.3 自动车型分类技术及其发展
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 论文章节安排
• 第二章 电子不停车收费系统
• 2.1 电子不停车收费系统概述
• 2.2 不停车收费系统设计的基本原则
• 2.3 电子不停车收费系统的整体架构设计
• 2.3.1 不停车收费系统的组成及功能
• 2.3.2 不停车收费系统的结构层次
• 2.4 车道控制系统的结构与分析
• 2.4.1 车辆自动识别系统的结构及工作原理
• 2.4.2 车辆检测系统的结构
• 2.4.3 车道交通指挥子系统和图像抓拍系统
• 2.5 电子不停收费系统的工作流程
• 2.6 总结
• 第三章 系统的射频识别单元设计
• 3.1 射频识别技术简介
• 3.1.1 电子标签
• 3.1.2 读写器
• 3.1.3 数据管理系统
• 3.2 射频识别的工作原理
• 3.3 射频识别系统的分类
• 3.4 射频识别系统设计
• 3.4.1 主控机的软件设计
• 3.4.2 读写器的结构设计
• 3.4.3 电子标签的设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于二进制的 RFID 防碰撞算法的研究
• 4.1 防碰撞算法的概述
• 4.2 两种典型的二进制防碰撞算法分析
• 4.2.1 二进制搜索算法
• 4.2.2 动态二进制搜索算法
• 4.3 改进的二进制搜索算法
• 4.3.1 算法的约定
• 4.3.2 算法的原理
• 4.3.3 算法性能比较
• 4.4 结论
• 4.5 小结
• 第五章 车型识别技术的研究
• 5.1 引言
• 5.2 车型识别的分类
• 5.3 模糊理论的车型识别方法
• 5.3.1 模糊理论识别方法概述
• 5.3.2 模糊模式识别的流程
• 5.3.3 图像预处理
• 5.3.4 ．差影检测
• 5.3.5. 模糊模式建立
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间的研究成果