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智能交通控制系统在交通拥挤控制、救护车通关、车辆被盗检测中的应用
摘要：在本文中，我们提出了用于解决交通堵塞、救护车放行和被盗车辆检测的智能交通控制系统。该系统的实施要基于追踪三种状况的现有的标准，其一是对于交通拥挤的控制，另一个是形成紧急车辆如救护车和贵宾车的车道。在此，我们将要实现一种用于检测交通流量的网络工作传感器，同时使用RFID读写器和标签。我们使用ARM-7片上系统来读取附在车辆上的RFID标签。它会记下在一段特定时间内通过特定路径的车辆的数量。SIM300 GSM被用于发送信息到警察控制室。此外，当一辆救护车接近路口时，它将联络此处的交通管理者打开绿灯。这一模块将使用CC2500上的Zigbee模块。
关键词：ZigBee，CC2500，GSM,SIM300,ARM-9,救护车辆，被盗车辆，阻塞控制，交通路口
一、简介
这个项目的目的是为了解决下面这一问题。印度是世界上人口数量庞大的国家之一，经济发展迅速。但是城市里可怕的交通拥挤问题也是显而易见的。由于空间和成本的限制，基础设施的增长与汽车数量的增长相比十分缓慢。此外，印度的交通是不基于车道的。这就需要一种有别于其他国家的交通控制解决方法。智能交通流量管理可以减少负面拥塞效果。近年来，无线网络被广泛用于道路运输，因为它们可以提供更具有成本效益的选择。一些技术如XBee,GSM和RFID就可以用于交通控制更有成本效益的方案。RFID系统是一种无线技术，使用射频电磁能传送RFID标签和RFID读写器之间的信息。一些RDID系统仅仅在英寸和厘米范围内工作，而其他系统可能工作在100米或以上。GSM调制解调器是一种特殊类型的调制解调器，它接受SIM卡并像移动电话一样对移动运营商进行订阅操作。XBee工作在低功耗，可用于各级工作配置来完成预定的任务。它运行在ISM频段（欧洲868MHz，美国和澳大利亚915MHz，世界其他地区2.4GHz）。
整个项目分为5个部分。第二部分谈论文献调查；第三部分讨论现在的救护车和其他车辆在使用过程中存在的问题，它还讨论了提出的模式将如何克服发展中国家和发达国家所面临的问题；第四部分给出该模式的实现细节；第五部分介绍了这项工作的加强。
二、框图
该系统的实施主要包括三个步骤，即拥塞控制、救护车通行和被盗车辆检测。系统的框图如图1所示。
三、框图说明
电源单元：
当使用电子设备时，你总是需要一个很基础的东西：电源。在每一个电子线路中电源都是必要的。对于每个元件的正常工作，提供正确的电压和电流都是重要的。如果功率超过限额，可能是致命的。 5V的电源是基于商业7805电压调节集成电路。该集成电路产生稳定的 5V电压输出，精确到5%（0.25V）以内。它还包括限流电路和热过载保护，所以该集成电路在负载电流过大时会降低输出电压而不是被破坏。
- 第一部分包括自动信号控制系统。当一辆装有RFID标签的车辆来到RFID阅读器的范围内时，它会发送信号给RFID阅读器。RFID阅读器将监测特定时段内有多少车辆通过并确定拥挤量。
- 第二部分为应急车辆放行。每辆车上都装有一个Zigbee发射器和Zigbee接收器，将在交通路口实现功能。紧急情况下车辆将打开蜂鸣器。
- 如果发现一辆相匹配的，它会发送短信到警察控制室并将交通灯变为红色，使车辆停在交通路口，当地的警察可以采取适当的行动。实验中使用的零件清单为CC2500RF模块，微芯片ARM-7，RFID读写器，125KHz-TTL和SIM300 GSM模块。
图 1框图 图 2框图
ZIGBEE模块：
CC2500是一个射频模块，具有无线电收发机，可以提供在2.4GHz频率下进行射频通信的简单方式。每个CC2500都配备着包含有独特识别号码（UIN）的ARM7内核。该号码是基于车辆登记号码的。其中最重要的特征之一是不需要额外的硬件和编码就可以实现串行通信。因此，它就如同一个在两个方向上都提供通信的无线电收发机，但只是在一个方向上。ARM-7内核和CC2500总是通过串行通信与ARM-7内核通讯。CC2500的Rx引脚连接到微控制器的Tx（RC6）引脚，CC2500的Tx引脚连接到微控制器的Rx（RC7）引脚。其他两个引脚用来给无线电收发机提供电压。它被用来以9600波特的速率传输和接收数据。图4.1a显示了无线电收发机的图像。在这里，我们采用CC2500 上的ZigBee模块，它们具有20米的传输范围。
ZigBee的特点：
- 运转频率2.4GHz。
- 供应电压3.8-3.4V。
- 城市范围100英尺。
- 射频数据速率250000bps。
图 提出模型的硬件
GSM模块：
GSM调制解调器是与ARM-7微控制器相连接的。这就允许计算机使用GSM调制解调器在移动网络上进行通信。这些GSM调制解调器最常用来提供移动互联网连接，其中许多也可用来发送和接收短信和彩信。GSM调制解调器必须支持用于发送和接收短信的扩展AT命令集。GSM调制解调器对于接收短信来说是一种具有成本效益的解决方案，因为是发送方为消息传递付费。SIM300是为全球市场设计的，它是一个三带GSM引擎。它的工作频率在EGSM 900MHz,DCS 1800MHz和PCS 1900MHz。SIM900使GPRS有多槽功能第十类/第八类（可选）并支持GPRS编码方案。这种GSM调制解调器是一种高度灵活的即插即用的四波段GSM调制解调器，与RS232接口，支持语音、数据、短信和无线业务等功能。
RFID：
无线射频识别（RFID）是一种在无线通信中不需要物理设备的信号传输系统。它被归类为自动识别技术，这是公认的协议。RFID系统的工作非常简单。系统利用附着在各种组件上的标签进行跟踪。标签存储要追踪产品的细节的数据和信息。阅读器读取无线电频率并识别标签。天线提供集成电路将信息传送给阅读器的方法。有两种类型的标签，即有源标签和无源标签。不使用电源的标签被称为无源标签，它们由天线驱动，接收来自阅读器的电磁波。相反，有源标签依赖电源，它们有内置电源，使其能发送和接收来自RFID阅读器的信号。RFID的范围取决于发射功率、接收灵敏度、效率、天线、频率、标签方向和周围环境。特别的，RFID的范围为几厘米到100米以上。RFID阅读器使用125KHz频率，范围为10厘米。
- 系统模块流程图
- 提出的工作
根据拟定的工作，每个路口都包含RFID阅读器。这条路分成两条车道，每个车道都有它的RFID来追踪通过的车辆。每个交叉点都有自己的数据库来存储关于车辆通过时间戳和交通灯的信息。每辆车都有一个RFID设备可以存储车辆识别号（VIN）。每辆车都有它独特的VIN号码，提供有关车辆优先顺序和车型的信息。在VIN的帮助下，我们可以唯一识别车辆及其所有者。
车辆识别号：在拟定工作RFID中，标签将存储车辆识别号。这些数字分为3部分。第一部分是车辆优先权；第二部分是车辆类型；下一部分表示车辆号。在拟定的工作中，不同类型的车辆有不同类型的优先事项。车辆分为四类。第一类系统包括救护车、消防车和贵宾车，这些车辆的优先级最高；第二类系统包括公共汽车、学校和大学公共汽车，这些汽车需要准时到达目的地，所以也需要快速的服务；第三类包括汽车、摩托车和滑板车；第四类包括重型车辆。第三类的日间优先权比第四类高，但在夜间，重型车辆的优先权高。
- 结论
由于整个系统是自动化的，所以只需要很少的人工干预。在被盗车辆检测可能的路口。紧急车辆需要最早到达目的地。如果他们因交通堵塞花费了太多的时间。随着紧急车辆放行，只要紧急车辆在交通路口等候，交通信号就会变成绿色。只有在紧急车辆通过后，信号灯才会变成红色。目前，它是在考虑交通路口一条道路的情况下实施的。
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