基于微处理器的车流量数据的检测与分析

1 前言

随着城市车辆的增多，道路情况变得复杂，如何对道路车流量进行监控，对统计、预测城市道路交通情况至关重要，同时这也是对城市道路运行情况合理调度的重要依据。而目前对城市道路监测多以通过视频为主，甚至会采取人工记数，这对每条道路在某个时段车辆的频率或通行的车型不易做到长期、精确的统计。因此，需要设计一种低成本、高效率的智能识别装置，来促进对道路交通情况的监测水平。

2 装置总体设计

装置可划分为三部分，如图1，分别为采集部分，信号调理部分和识别处理部分。在应用中，可以将多个装置分别安装在各个路段两侧，最终将处理结果汇总到最近的上位机节点，然后将各地方节点汇总到中心工作站，从而对数据进行存储、分析、统计，达到道路车流量检测的目的。为掌握各路段车辆通行规律，预测车流高峰和堵车高峰，作出合理调度和措施提供依据。

装置结构

图1 车流量识别装置总体结构图

3 采集部分

本部分采取了矩阵理念，分别用红外线发射和接收管组成检测区矩阵电路，当有车辆驶入检测区，将会遮挡部分发射和接收管，从而引起电路中电平的变化。因此通过对车行驶情况的充分分析，设计识别算法，微处理器就能按照算法，将车辆的行驶状况识别出来。本文将以实验模型，说明设计思路。

矩阵采集区以发射电路和对应在其下方的接收电路组成，发射部分由两排红外线发射管，每排八个组成。接收电路由正对每个发射管的接收管组成，同样是两排的测量层次，和每排八个单元的测量密度。

在实际应用中，为了提高识别的准确性和适应道路状况，可以合理的增加矩阵中的测量层次和采集点密度，还需要根据实际情况对识别算法简单修改。

4 信号调理部分

主要作用是将采集的信号进行放大、整理，达到微处理器能够处理的程度，再根据处理部分的需要选通矩阵中的测量排。原理图如图2。其中(a)部分是将接收管所产生的微弱信号变化进行放大，在相应的引脚部位体现出来，并传输到所接的74HC244芯片(b)部分，将放大后的信号进行标准化，达到微处理器能处理的标准信号。由图可知，每排接收排的引脚接到一片74HC244芯片上。

图2 信号调理部分原理图

5 判断处理部分

本部分主要应用1片ATmega16L芯片作为微处理器，如图3。

图3 微处理器作为判断处理部分