26、智能城市交通管理与技术发展

智能城市交通管理与技术发展

1. 智能交通系统的硬件组成

1.1 红外传感器

红外传感器是一种利用红外光检测环境特征的电子设备。它具有两大主要功能：
- 检测物体的运动。
- 测量物体的温度。

几乎所有物体都会发出某种形式的红外热辐射，这些辐射肉眼不可见，但能被红外传感器检测到。在智能交通系统中，红外传感器可用于统计道路上的车辆数量。

1.2 超声波传感器与无线传感器节点

无线传感器节点由各种传感器组成，是智能交通系统的重要基础。在该系统中，每个方向都有一个 4×2 的传感器节点阵列，代表着四个交通层级和两个车道。
- 超声波传感器通过检测车辆的接近程度来提供相关信息。
- 传感器节点会按预定间隔将数据发送到每个十字路口的中央微控制器。

以下是系统硬件组成的表格：
|传感器类型|功能|应用场景|
| ---- | ---- | ---- |
|红外传感器|检测运动、测量温度、统计车辆数量|道路车辆计数|
|超声波传感器|检测车辆接近程度|交通流量监测|

2. 智能交通系统的数学建模

2.1 车辆速度模型

车辆在十字路口的速度定义如下：
[
V_{e_i}(t) = [V_{e_i}’(t), V_{e_i}’‘(t)]
]
其中，(V_{e_i}’(t)) 是车辆的后端点速度，(V_{e_i}’‘(t)) 是前端点速度。并且：
[
V_{e_i}’(t) = \min\left{V_{e_i}’(t - 1)