均方误差gydF4y2Ba 建模和模拟在工程gydF4y2Ba 1687 - 5605gydF4y2Ba 1687 - 5591gydF4y2Ba HindawigydF4y2Ba 10.1155 / 2018/2591304gydF4y2Ba 2591304gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 磁无线传感器网络性能评估算法在混乱的城市交通流监测gydF4y2Ba http://orcid.org/0000 - 0001 - 7589 - 0499gydF4y2Ba FimbombayagydF4y2Ba 哈吉说gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba http://orcid.org/0000 - 0002 - 8254 - 3994gydF4y2Ba MvungigydF4y2Ba Nerey H。gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba http://orcid.org/0000 - 0002 - 7366 - 5877gydF4y2Ba HamisigydF4y2Ba Ndyetabura Y。gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba http://orcid.org/0000 - 0002 - 4025 - 9653gydF4y2Ba IddigydF4y2Ba Hashimu U。gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 在香港gydF4y2Ba 宋京gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 电子和通信工程系gydF4y2Ba 信息和通信技术学院gydF4y2Ba 达累斯萨拉姆大学gydF4y2Ba 达累斯萨拉姆gydF4y2Ba 邮政信箱33335gydF4y2Ba 坦桑尼亚gydF4y2Ba udsm.ac.tzgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 计算机科学与工程系gydF4y2Ba 信息和通信技术学院gydF4y2Ba 达累斯萨拉姆大学gydF4y2Ba 达累斯萨拉姆gydF4y2Ba 邮政信箱33335gydF4y2Ba 坦桑尼亚gydF4y2Ba udsm.ac.tzgydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba 05年gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 09年gydF4y2Ba 09年gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 版权©2018哈吉说Fimbombaya et al。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

交通流监测包括实时交通流信息的获取和传播道路网络。当车辆时,铁磁对象,沿著一条道路,它扰乱地球磁场环境,导致其变形。由此产生的畸变进行车辆签名包含相关信息,如速度、交通流量统计,方向,和分类。提取这些信息在混乱的城市,一个新颖的算法基于产生的磁场畸变不干扰传感器开发的本地化。算法提取交通流信息从产生的磁场扭曲感觉到通过磁无线传感器节点位于路的两边。磁无线传感器网络模型算法对当地地球磁场性能是通过仿真评估使用达累斯萨拉姆城市交通流条件。仿真结果对车辆的检测和计数显示成功率93%和87%在正常和拥挤的交通状态,分别。旅行时间指数(创科实业)被用作堵塞指示器,在不同程度的交通拥堵评价根据交通状态与性能87%和88%的成功率在正常和拥挤的交通流量,分别。gydF4y2Ba

 1。介绍gydF4y2Ba

Magnetic-based无线传感器网络(WSN)提供安装和实现成本灵活性优势当用于监控交通流在城市交通混乱主要是在发展中国家(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]。然而,主要的约束驱动传感器(gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba),需要一个独立源远离主电源。其他挑战包括成本和技术限制(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。车辆检测的无线传感器节点有四个主要组件,也就是说,传感器感应到车辆通过,修改物理信号处理器来处理感知数据,通信单元向基站传输处理过的数据进行进一步的处理,和一个能量源(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba]。传统的车辆检测技术,如电感回路探测器,并不比在发展中国家大规模部署城市交通混乱,因为他们是侵入和破坏交通,安装和维护成本高gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba]。微电子和MEMS技术的发展(gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba]提供了一个可选择的解决方案在一个董事会无线传感器节点可以组装的所有必需的组件结合能量收获能力。这种方案可以降低安装和维护成本当传感器节点位于路边,由可再生能源,和操作的节能算法。由于容易获得、安装和维护的磁传感器网络,他们可以安装在城市道路网络进行交通流量监测和管理(gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba]。因此,无线传感器节点处理本地感知数据并向基站发送交通流信息因此优化带宽需求(gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

大多数信号处理算法用于交通流量监测磁传感器网络是为发达国家的交通状况传感器节点在哪里埋在路面[gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]。发展中国家面临许多挑战,实现这样的系统。我们观察到,大多数发展中国家的交通监控系统应具有成本效益的实现和维护。这是一个巨大的挑战来实现传感器埋在路面由于经济和维护的因素。选择和有效实施战略定位磁无线传感器节点在路边,从而创建一个新的挑战在发展中一个有效的交通流信息的检测和提取算法。gydF4y2Ba

本研究部署一个新开发的无线传感器节点称为KiliNode中描述数据gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。KiliNode构建基于PIC24FJ128GC006单片机具有的特点适用于信号处理高节能环境如高性能CPU:gydF4y2Ba

17位×17位单循环硬件部分/整数乘数gydF4y2Ba

由16位32位硬件分配器gydF4y2Ba

16×16位寄存器阵列工作gydF4y2Ba

KiliNode俯视图显示各种硬件组件。gydF4y2Ba

KiliNode后视图显示硬件接口,编程和电源接口端口。gydF4y2Ba

KiliNode结合HMC1052 AMR磁力仪从霍尼韦尔双轴高灵敏度和可靠低传感领域有以下特点:gydF4y2Ba

灵敏度1 mV / V /高斯gydF4y2Ba

分辨率120元gydF4y2Ba

最大电流消耗0.5gydF4y2Ba

1.8 V低电压供应gydF4y2Ba

设置/复位带电流0.5 AgydF4y2Ba

2。相关的工作gydF4y2Ba

大多数信号处理算法基于磁场对来往车辆检测传感器节点上部署埋在路上。自适应阈值检测算法(ATDA)是一种有效的车辆检测算法精度高97%,但它的分类方案是不高效的低性能整体识别率低于60% (gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]。它的实现主要取决于传感器埋在路面监控单个车道上,这对多车道和混乱的环境要求。这个缺点将类似于所有其他侵入性算法基于ATDA磁传感器等车辆分类算法(MVSCA) [gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

地球磁场取决于地理位置。的磁场强度不同于朝鲜两极到赤道。波兰人,大约是50000元,在赤道,它大约是30000元。大多数检测算法使用磁场进行了在美国和欧洲地球磁场较强而东非位于赤道附近的强场较低。因此,车辆的磁异常检测需要高分辨率的传感器和替代信号处理算法来提取所需的交通流信息。gydF4y2Ba

 3所示。理论模型的形成gydF4y2Ba

这项工作假设磁无线传感器节点安装在道路的两侧,离地面交通流量监测。当一个汽车沿着公路旅行,它扰乱了当地环境地球磁场引起的变化方向和力量。磁无线传感器节点感知地球磁场和磁场扭曲由于车辆铁磁内容。无线传感器节点集成了三个轴各向异性磁阻传感器(AMR) (gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba安装在笛卡尔坐标)gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba 相对于原点gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 在地面如图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba。一条链接位于笛卡尔坐标gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 垂直于原点gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 。这辆车在瞬间位置gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 和速度正沿着马路吗gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 。磁无线传感器节点gydF4y2Ba xgydF4y2Ba方向与道路平行排列形成一个角gydF4y2Ba φgydF4y2Ba 与地球的磁北极gydF4y2Ba XgydF4y2Ba egydF4y2Ba 在水平gydF4y2Ba x - ygydF4y2Ba飞机。传感器节点gydF4y2Ba ygydF4y2Ba 方向对齐垂直连接在水平的必经之路gydF4y2Ba x - ygydF4y2Ba飞机。传感器节点gydF4y2Ba zgydF4y2Ba向下方向对齐与地球磁组件gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba egydF4y2Ba 在一个垂直gydF4y2Ba z-ygydF4y2Ba飞机。车辆的磁矩gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 引起地球磁场gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba (gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba)和诱导磁场方向相同。gydF4y2Ba

模型形成显示无线传感器节点位置的起源、地球磁场及其组件,无线传感器节点及其方向,道路连接,和一个移动的车辆。gydF4y2Ba

磁矩的铁磁对象引起的诱导和永久磁化(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba]。本研究假设车辆可以建模为一个偶极矩,仅以感应磁化的影响由于其软铁成分(gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba]。每个铁磁的一部分汽车都有自己的诱导时刻基于诱导字段。车辆的总磁矩的矢量和个人铁磁部分时刻基于诱导总地球磁场gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 。因此,诱导车辆的总磁矩gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 由方程(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba)。距离最短的距离gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 无线传感器节点之间gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ogydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba 和车辆当前位置坐标gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 由方程(gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba):gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∑gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba NgydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∑gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba NgydF4y2Ba kgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (2)gydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba xgydF4y2Ba −gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ygydF4y2Ba −gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ogydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba zgydF4y2Ba −gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ogydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba /gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba NgydF4y2Ba的总数是铁磁部件在一个车,gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 是汽车的铁磁的时刻,gydF4y2Ba kgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 是汽车的铁磁体积磁化率常数,gydF4y2Ba VgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 是汽车的铁磁部分体积,gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 是整个地球的磁场。是乘坐的车沿着一条直线(路)附近的一个观察地点(磁无线传感器节点)。因此,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba 和gydF4y2Ba zgydF4y2Ba 可视为常数距离测量无线传感器节点安装期间,然后呢gydF4y2Ba xgydF4y2Ba 不同的车辆移动。gydF4y2Ba

车辆可以被认为是一个偶极子模型如果它的总长度是非常小的相比,其中心之间的距离和观察的位置。基本表达式建立的最大振幅异常由于磁化(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba)是由gydF4y2Ba (3)gydF4y2Ba TgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba TgydF4y2Ba 是在nanotesla磁异常(gydF4y2Ba nTgydF4y2Ba ),gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 是目标磁矩安培计吗gydF4y2Ba2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ),gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 在米(观察位置和偶极子之间的距离gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ),gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 是一个衡量的速度衰减与距离或下降率(gydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 偶极子;gydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 磁单极子)。gydF4y2Ba

偶极子的总磁异常(车辆)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 在距离gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 从汽车到观测点(无线传感器节点)基于方程(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba)是由以下方程:gydF4y2Ba (4)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 总磁异常是由于磁化(车辆目标),gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 车辆的磁矩,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba是一个接近车辆和无线传感器节点之间的距离。gydF4y2Ba

偶极子(车辆目标)磁异常gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 可以解决为两个组件在球坐标的距离吗gydF4y2Ba rgydF4y2Ba从中心与磁偶极子的时刻gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 使一个角半径gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 偶极子轴(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba]。如图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba,磁异常gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 有径向分量gydF4y2Ba BgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 和切向分量gydF4y2Ba BgydF4y2Ba θgydF4y2Ba 给出以下方程:gydF4y2Ba (5)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba rgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba BgydF4y2Ba θgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

模型形成显示切线gydF4y2Ba BgydF4y2Ba θgydF4y2Ba 和径向gydF4y2Ba BgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 诱导车辆磁异常的组件gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 车辆的当前位置的距离。gydF4y2Ba

αgydF4y2Ba 是一个道路和车辆的即时位置之间的角度gydF4y2Ba ygydF4y2Ba设在。当车辆移动,gydF4y2Ba αgydF4y2Ba 根据当前位置和方向变化。当gydF4y2Ba αgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba是最短的距离车辆和无线传感器节点之间的距离。gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 车辆的当前位置之间的角度吗gydF4y2Ba x - ygydF4y2Ba飞机,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

两个异常磁组件gydF4y2Ba BgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba BgydF4y2Ba θgydF4y2Ba 解析成水平分量吗gydF4y2Ba HgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 和垂直分量gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba如方程所示(gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba)和(gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba),分别。在这种情况下,车辆沿着公路在远处gydF4y2Ba rgydF4y2Ba远离无线传感器节点:gydF4y2Ba (6)gydF4y2Ba HgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba BgydF4y2Ba θgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba θgydF4y2Ba −gydF4y2Ba BgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba HgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (7)gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba BgydF4y2Ba rgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba θgydF4y2Ba −gydF4y2Ba BgydF4y2Ba θgydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba θgydF4y2Ba −gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

模型的形成建立了磁无线传感器节点的定位在路边的交通流量监测。当一个汽车沿着公路旅行,它扰乱了当地环境地球的磁场,导致其异常向各个方向散射(gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba]。异常达到磁无线传感器节点,然后感觉和过程提取车辆特征和交通流信息。然而,定位磁无线传感器节点在路边原因增加近距离车辆目标导致偶极子异常场削弱。因此,无线磁传感器节点与高分辨率会给一个额外的优势选择交通流量监测。模型展示了如何提取磁铁形成异常组件在水平和垂直方向。这些字段是必需品在磁信号模型为交通流量监测。gydF4y2Ba

 4所示。磁信号模型gydF4y2Ba

施工车辆的磁信号gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba 在各自的方向给出了无线传感器节点。信号是空间和时间的函数。图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba显示所有的磁场的总结组件及其在水平方向gydF4y2Ba x - ygydF4y2Ba平面和垂直gydF4y2Ba z-ygydF4y2Ba飞机,分别。图gydF4y2Ba 5(一个)gydF4y2Ba显示水平gydF4y2Ba x - ygydF4y2Ba平面的磁场;地球的磁北极gydF4y2Ba XgydF4y2Ba egydF4y2Ba ,东gydF4y2Ba YgydF4y2Ba egydF4y2Ba ,gydF4y2Ba和水平gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 总地球磁场的组件吗gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 。gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 之间的偏转角吗gydF4y2Ba XgydF4y2Ba egydF4y2Ba 和gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 。无线传感器节点水平面(gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba −gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba 在一个角度)是一致的gydF4y2Ba φgydF4y2Ba 与地球磁场平面(gydF4y2Ba XgydF4y2Ba egydF4y2Ba −gydF4y2Ba YgydF4y2Ba egydF4y2Ba )。车辆的磁异常水平分量gydF4y2Ba HgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 在一个角度gydF4y2Ba αgydF4y2Ba 传感器节点东gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba 。图gydF4y2Ba 5 (b)gydF4y2Ba显示垂直gydF4y2Ba z-ygydF4y2Ba平面的磁场;地球的磁场gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 在一个角度gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 与水平面gydF4y2Ba x - ygydF4y2Ba。地球的磁场向下组件gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba egydF4y2Ba 是一个垂直分量的gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 。gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba 是一个无线传感器节点向下的组件在一个垂直平面上gydF4y2Ba x - ygydF4y2Ba。gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 是车辆的垂直分量磁异常。这些字段是磁信号模型的基础被感知的无线传感器节点进行进一步的处理和提取指定的道路网络交通流信息。gydF4y2Ba

(a)水平gydF4y2Ba xgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba ygydF4y2Ba平面的磁场;(b)垂直gydF4y2Ba zgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba ygydF4y2Ba平面的磁场。gydF4y2Ba

 4.1。异常信号< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M81 " > < mml: mrow > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi mathvariant =“大胆”> B < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml: mi mathvariant =“正常”> ax < / mml: mi > < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml: mrow > < / mml:数学> < / inline-formula >gydF4y2Ba

可见的磁强计总磁信号gydF4y2Ba xgydF4y2Ba磁场的方向是由两部分组成:总地球磁场的水平分量gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 和水平车辆异常gydF4y2Ba HgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 。都对齐到无线传感器节点,给出的gydF4y2Ba (8)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba =gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba DgydF4y2Ba −gydF4y2Ba φgydF4y2Ba +gydF4y2Ba HgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba αgydF4y2Ba +gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (9)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba =gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba DgydF4y2Ba −gydF4y2Ba φgydF4y2Ba −gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba αgydF4y2Ba +gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba αgydF4y2Ba 是时间和空间的函数;gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 角度偏差和总地球磁场的水平分量吗gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 分别;和gydF4y2Ba φgydF4y2Ba 磁北的夹角吗gydF4y2Ba XgydF4y2Ba egydF4y2Ba 和磁强计。这个角是衡量无线传感器节点安装过程中。gydF4y2Ba wgydF4y2Ba 噪音是由于不同的环境资源。根据研究,噪声影响磁力仪被认为是高斯白噪声,这是正态分布(gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba]。磁异常信号gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba 在方程(gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba)取决于车辆的时刻gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 和传感器位置相对于移动车辆。gydF4y2Ba

 4.2。异常信号< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M97 " > < mml: mrow > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi mathvariant =“大胆”> B < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml: mi mathvariant =“正常”> ay < / mml: mi > < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml: mrow > < / mml:数学> < / inline-formula >gydF4y2Ba

可见的磁强计总磁信号gydF4y2Ba ygydF4y2Ba磁场的方向是由两部分组成:总地球磁场的水平分量gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 和水平车辆异常gydF4y2Ba HgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 。都对齐到无线传感器节点,给出的gydF4y2Ba (10)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba =gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba DgydF4y2Ba −gydF4y2Ba φgydF4y2Ba +gydF4y2Ba HgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba αgydF4y2Ba +gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (11)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba =gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba DgydF4y2Ba −gydF4y2Ba φgydF4y2Ba −gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba αgydF4y2Ba +gydF4y2Ba wgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba αgydF4y2Ba 是时间和空间的函数;gydF4y2Ba DgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba HgydF4y2Ba egydF4y2Ba 角度偏差和总地球磁场的水平分量吗gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 分别;gydF4y2Ba φgydF4y2Ba 是地球磁场的夹角的北吗gydF4y2Ba XgydF4y2Ba egydF4y2Ba 和磁强计的北gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba ;和磁异常信号gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba 在方程(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba)磁力仪感知取决于车辆的时刻gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 和传感器位置相对于移动车辆gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

 4.3。异常信号< inline-formula > < mml:数学xmlns: mml = " http://www.w3.org/1998/Math/MathML " id = " M114 " > < mml: mrow > < mml: msub > < mml: mrow > < mml: mi mathvariant =“大胆”> B < / mml: mi > < / mml: mrow > < mml: mrow > < mml: mi mathvariant =“正常”> az < / mml: mi > < / mml: mrow > < / mml: msub > < / mml: mrow > < / mml:数学> < / inline-formula >gydF4y2Ba

可见的磁强计总磁信号gydF4y2Ba zgydF4y2Ba磁场的方向是由两部分组成:总地球磁场向下组件gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba egydF4y2Ba 和垂直车辆磁异常gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 。这两个信号向下方向相同gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba 。磁异常gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba 给出如下:gydF4y2Ba (12)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba =gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba +gydF4y2Ba ZgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba +gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (13)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba =gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 罪gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba rgydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 因为gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba θgydF4y2Ba −gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba θgydF4y2Ba 是时间和空间的函数;gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba BgydF4y2Ba egydF4y2Ba 倾角和总地球磁场;和磁异常信号gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba 方程(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba磁强计),感觉,取决于车辆的时刻gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 和磁强计位置相对于移动车辆。gydF4y2Ba

 4.4。异常信号图gydF4y2Ba

考虑交通监视达累斯萨拉姆市位于−6.8°纬度和经度39.1°,整个地球磁场在这个地理位置大约是33125元gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba]。磁传感器节点(KiliNode)位于gydF4y2Ba zgydF4y2Ba=离地面3米gydF4y2Ba ygydF4y2Ba= 5米的路。假设传感器之间可观察性gydF4y2Ba xgydF4y2Ba=−30米、30米。一辆小汽车如丰田Vitz沿着马路(gydF4y2Ba xgydF4y2Ba设在)。铁磁体的磁化率部分的内容汽车是相当高的,gydF4y2Ba ≈gydF4y2Ba 1000年(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]。假设无线传感器节点、道路正确对齐,地球磁北方向(gydF4y2Ba φgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba )。图gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba描述了磁异常场使用Matlab的情节;图gydF4y2Ba 6(一)gydF4y2Ba显示了磁异常场gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba 磁感知无线传感器节点gydF4y2Ba xgydF4y2Ba方向,策划和车辆位置gydF4y2Ba x。gydF4y2Ba图gydF4y2Ba 6 (b)gydF4y2Ba显示了磁异常场gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba 磁感知无线传感器节点gydF4y2Ba ygydF4y2Ba方向,策划和车辆位置gydF4y2Ba xgydF4y2Ba。图gydF4y2Ba 6 (c)gydF4y2Ba显示了磁异常场gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba 磁感知无线传感器节点gydF4y2Ba zgydF4y2Ba方向,策划和车辆位置gydF4y2Ba xgydF4y2Ba。gydF4y2Ba

(一)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba ,(b)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba ,(c)gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba 出现在车辆磁异常字段x,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba的方向。gydF4y2Ba

 5。提出了信号处理算法gydF4y2Ba

扫描和决策算法(SDA)是一种新型节能,时域信号处理算法对车辆的检测和提取交通流信息,如计数、速度和旅行时间指数(创科实业)基于三轴磁轮位于非侵入性在路的两边。该算法结合了数学和逻辑操作观察磁信号提取交通流信息输出。gydF4y2Ba

5.1。算法开发gydF4y2Ba

磁异常信号gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba 由无线传感器节点感知gydF4y2Ba xgydF4y2Ba,gydF4y2Ba y,gydF4y2Ba和gydF4y2Ba zgydF4y2Ba方向,分别发送到系统通过A / D转换器块如图gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba。异常信号大小然后转换为数字gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 信号,分别。从A / D转换器,然后发送到数字信号差分方程(移动平均滤波器)和自适应基准块。输入信号的内容gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 可以是基线gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 或异常gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 。当磁力仪感知地球磁场没有任何移动车辆,捕获的信号称为基线,而当感应到地球磁场移动物体一起被称为异常捕获的信号。自适应控制的基准块的错误信号gydF4y2Ba egydF4y2Ba ngydF4y2Ba 确定输入信号是否异常或基线使用逻辑操作:gydF4y2Ba

如果gydF4y2Ba egydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,然后gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

如果gydF4y2Ba egydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,然后gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

如果gydF4y2Ba egydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba ,然后gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba

SDA算法的框图磁轮显示数据输入,处理,输出。gydF4y2Ba

基线信号差分方程所使用的更新和存储块。地球磁场不恒定在一段时间内。受小波动由于噪声等因素,磁性风暴,或温度漂移gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba]。因此,定期更新基线信号通过重复的逻辑操作在某个固定的时间间隔。gydF4y2Ba

方程的差分方程过滤器(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba)- (gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba)被用来提取误差信号gydF4y2Ba egydF4y2Ba ngydF4y2Ba 从异常和基线信号:gydF4y2Ba (14)gydF4y2Ba egydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba −gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (15)gydF4y2Ba egydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba −gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (16)gydF4y2Ba egydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba −gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba ngydF4y2Ba是样本容量;gydF4y2Ba egydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba egydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba egydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 误差信号;和gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 异常信号感觉到当车辆正在附近的无线传感器节点。gydF4y2Ba xgydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba ^gydF4y2Ba ngydF4y2Ba 基线信号感觉到当没有车辆正在附近的无线传感器节点。gydF4y2Ba

广场杀害多人者gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 块(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba)是用来计算信号的能量gydF4y2Ba EgydF4y2Ba ygydF4y2Ba 在方程(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba),gydF4y2Ba EgydF4y2Ba zgydF4y2Ba 在方程(gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba)的错误信号gydF4y2Ba egydF4y2Ba ygydF4y2Ba 和gydF4y2Ba egydF4y2Ba zgydF4y2Ba 然后放入SDA块。信号gydF4y2Ba egydF4y2Ba xgydF4y2Ba 用于推导出车辆的方向,因此,没有必要计算它的能量:gydF4y2Ba (17)gydF4y2Ba EgydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba egydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (18)gydF4y2Ba EgydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba =gydF4y2Ba egydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

SDA逻辑有两个街区图中描述gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba:“SDA-scanning”和“SDA-decision。“当能量信号进入SDA-scanning块,切成小段gydF4y2Ba xgydF4y2Ba kgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ygydF4y2Ba kgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba zgydF4y2Ba kgydF4y2Ba 。他们的宽度gydF4y2Ba TgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 取决于采样频率的无线传感器节点gydF4y2Ba fgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 。每一部分包含交通流的原始数据,将用于进一步的操作SDA-decision块中提取交通流信息。gydF4y2Ba

 5.2。SDA有限状态机gydF4y2Ba

本节介绍了SDA状态机计算车辆计数、速度和创科实业只通过使用一个能量信号gydF4y2Ba EgydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba 。然而,能量信号gydF4y2Ba EgydF4y2Ba ygydF4y2Ba ngydF4y2Ba 和gydF4y2Ba EgydF4y2Ba zgydF4y2Ba ngydF4y2Ba 可以使用同样的操作精度高的结果。gydF4y2Ba

5.2.1。车辆检测、计数和平均速度gydF4y2Ba

在扫描状态如图gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba,信号段gydF4y2Ba ygydF4y2Ba kgydF4y2Ba 测试是否异常通过对比过渡条件gydF4y2Ba ygydF4y2Ba kgydF4y2Ba >gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 。如果过渡是真的,检测是由更新检测标志gydF4y2Ba dgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ,在那里gydF4y2Ba wgydF4y2Ba 是当前窗口。否则,该操作将继续决定Decision_1或Decision_2根据当前状态gydF4y2Ba wgydF4y2Ba 价值。在决定状态,有三个选项在每个取决于过渡条件:要么Decision_11, Decision_12, Decision_13或Decision_21 Decision_22 Decision_23。Decision_11或Decision_21州用于更新车辆计数变量gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 和增量时期(gydF4y2Ba TgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )计数器gydF4y2Ba jgydF4y2Ba 。Decision_12或Decision_22用于计算总观察时间gydF4y2Ba tgydF4y2Ba ,平均速度gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 参数gydF4y2Ba 指数和旅行时间gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 。Decision_13或Decision_23状态用于增量时期(gydF4y2Ba TgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )计数器gydF4y2Ba jgydF4y2Ba 。最后,Init_12或Init_22州用于更新本地变量之前完成,退出循环。车辆速度计算基于单个传感器节点:gydF4y2Ba (19)gydF4y2Ba vgydF4y2Ba tgydF4y2Ba =gydF4y2Ba lgydF4y2Ba tgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba (20)gydF4y2Ba vgydF4y2Ba avggydF4y2Ba tgydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba NgydF4y2Ba ∑gydF4y2Ba 我gydF4y2Ba =gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba NgydF4y2Ba vgydF4y2Ba 我gydF4y2Ba tgydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba vgydF4y2Ba tgydF4y2Ba 车辆的速度,gydF4y2Ba vgydF4y2Ba avggydF4y2Ba tgydF4y2Ba 车辆的平均速度吗gydF4y2Ba NgydF4y2Ba 车辆,gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 是估计车辆长度,gydF4y2Ba tgydF4y2Ba 车辆观察时间的无线传感器节点。gydF4y2Ba

SDA有限状态机图计算车辆计数、速度和创科实业。gydF4y2Ba

算法的主要输入磁信号(gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 斧头gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 唉gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba BgydF4y2Ba 阿兹gydF4y2Ba )和固定的自由流动速度gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ffgydF4y2Ba 。主要输出是车辆计数gydF4y2Ba CgydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

 5.2.2。交通拥堵状态gydF4y2Ba

交通拥堵的情况可以被描述为发生在交通流需求超过了基础设施的供给导致排长队,旅行延迟,和旅行费用增加gydF4y2Ba 24gydF4y2Ba]。表达的拥塞状态公路段交通流量监测的一个重要方面。许多研究工作进行研究拥挤行为和形成。挑战仍然由于交通拥堵形成的非线性性质gydF4y2Ba 24gydF4y2Ba]。选择拥堵指标至关重要;我们如何衡量道路网络的拥塞状态还是城市?这项工作采用拥挤度规gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 提出,双门衣柜和凯文gydF4y2Ba 25gydF4y2Ba),这是一个比高峰期出行时间的旅行时间在畅通的条件而会计循环和事件延迟,如交通事故。它决定要多长时间旅行期间,使用两个主要和动脉高峰。这个指数的优势表达交通拥堵在时间和空间方面,由以下方程:gydF4y2Ba (21)gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba =gydF4y2Ba tgydF4y2Ba tgydF4y2Ba ffgydF4y2Ba =gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ffgydF4y2Ba vgydF4y2Ba 参数gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 旅行时间是指数,gydF4y2Ba tgydF4y2Ba 高峰期平均旅行时间,gydF4y2Ba tgydF4y2Ba ffgydF4y2Ba 是畅通的出行时间,gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ffgydF4y2Ba 是畅通的旅行速度,gydF4y2Ba vgydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba rgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 高峰期平均旅行速度。gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 1.35显示20分钟畅通的旅行需要27分钟的高峰。注意,畅通的50公里/小时的速度在达累斯萨拉姆的主干道被用于这项研究。gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 可以被理解为,有关一个百分比值。如果gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 是1,那么平均旅行时间是一样的旅行时间,自由流动的意义没有延迟。如果gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 是1.5,那么实际的旅行时间是自由流动的150%的时间,或旅游公路段需要1.5倍的时间比在拥挤的条件下。分析,这是假定gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 不能小于1,这发生在平均速度大于gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ffgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 只需要两个参数的计算由方程(如图所示gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba)因此,创科实业计算简单,适合于部署的无线传感器网络节能的环境。gydF4y2Ba

 6。模拟gydF4y2Ba

模拟器使用Matlab开发的交通流量监测是基于离散事件仿真规范化(gydF4y2Ba 26gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba]。它模拟提出了SDA算法和其他无线传感器事件。数据gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba分别显示模拟器接口。gydF4y2Ba

模拟器界面显示道路链接和地球磁场的总轮廓在达累斯萨拉姆市位于−6.8°纬度和经度39.1°。gydF4y2Ba

模拟器界面显示传感器节点及其保险的道路离地面3米和5米巷的中心。gydF4y2Ba

沿着指定的仿真进行了城市道路网的两倍。的gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ffgydF4y2Ba 道路系统设置为50公里/小时。道路段安装有四个传感器节点,一个水槽节点,台湾记忆体公司。每个传感器节点检测到车辆的存在,旅行速度和计数。然后计算gydF4y2Ba vgydF4y2Ba avggydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 。这些数据被发送到台湾记忆体公司的平均水平gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 和车辆的定期将计算和存储在数据库中。存储的数据可用于估计指定道路网络或城市交通拥堵。gydF4y2Ba

穿孔行显示传感器节点之间的无线通信链接内部基于IEEE 802.15.4协议提供服务(gydF4y2Ba 28gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 29日gydF4y2Ba]。一个基站之间的通信和台湾记忆体公司是通过移动通信技术如GPRS, LTE,或边。模拟器有特定的离散事件记录手动车辆计数、速度和计算创科实业。手动交通流数据用于验证无线传感器节点的数据。两个路标显示手动车辆在公路段数和最大自由流动速度。gydF4y2Ba

 7所示。结果和评价gydF4y2Ba

仿真进行了30分钟,正常和拥挤的交通流模拟往东的西行的车道,双路系统的分别。gydF4y2Ba

拥挤的交通流结果绘制在图gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba。两个传感器节点安装在往东的车道(节点1和5)。图gydF4y2Ba (11日)gydF4y2Ba显示车辆数图手动执行和传感器节点1和5。图gydF4y2Ba 11 (b)gydF4y2Ba图显示了创科实业计算手动完成,传感器节点1和5。阈值线创科实业= 1,和上面的面积阈值线代表高延误(拥挤),而低于代表正常的交通流量。gydF4y2Ba

仿真结果是两个传感器节点(1、5)用于监控拥挤交通流往东的车道:(一)累积车辆数;(b)旅行时间指数(创科实业)。gydF4y2Ba

正常的交通流量是描绘在图gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba。两个传感器节点安装在西行的车道(节点2和6)图gydF4y2Ba 12(一个)gydF4y2Ba显示车辆数图手动执行,由传感器节点2和6。图gydF4y2Ba 12 (b)gydF4y2Ba图显示了创科实业计算手动完成,由传感器节点2和6。gydF4y2Ba

仿真结果是两个传感器节点(2和6)用于监控正常交通流在西行的车道:(一)累积车辆数;(b)旅行时间指数(创科实业)。gydF4y2Ba

表gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba摘要基于交通流数据的性能被四个传感器节点对人工计数。手动计数是用于验证无线传感器节点性能。西行,正常交通流模拟和结果在车辆数量462手动和428.5平均计算节点。因此,无线传感器节点错过33.5计算出462在正常交通流。它相当于93%的成功率。往东的,拥挤的交通流模拟和结果手动车辆数量1022和781年平均计算节点。无线传感器节点错过了241年的1022个在拥挤的交通流状态。它相当于76%的成功率。gydF4y2Ba

车辆性能评估。gydF4y2Ba

流类型gydF4y2Ba 车道gydF4y2Ba 车辆的数量gydF4y2Ba 性能(NodeAvg /手动)(%)gydF4y2Ba
手册gydF4y2Ba 节点1gydF4y2Ba 节点2gydF4y2Ba 节点5gydF4y2Ba 节点6gydF4y2Ba NodeAvggydF4y2Ba
正常的gydF4y2Ba 往东的gydF4y2Ba 462年gydF4y2Ba 429年gydF4y2Ba 428.5gydF4y2Ba 428年gydF4y2Ba 93年gydF4y2Ba
拥挤的gydF4y2Ba 西行gydF4y2Ba 1022年gydF4y2Ba 795年gydF4y2Ba 767年gydF4y2Ba 781年gydF4y2Ba 76年gydF4y2Ba

表gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba摘要基于交通流数据的性能被四个传感器节点对手工计算创科实业。手工创科实业是用于验证创科实业基于无线传感器节点。在正常交通流,创科实业的1.1手动和0.96无线传感器节点计算。因此,无线传感器节点显示,87%的成功率。在拥挤的交通流状态,创科实业的2.8手动和2.48无线传感器节点计算。无线传感器节点显示,88%的成功率。gydF4y2Ba

创科实业绩效评估。gydF4y2Ba

流类型gydF4y2Ba 车道gydF4y2Ba 创科实业gydF4y2Ba 性能(NodeAvg /手动)(%)gydF4y2Ba
手册gydF4y2Ba 节点1gydF4y2Ba 节点2gydF4y2Ba 节点5gydF4y2Ba 节点6gydF4y2Ba NodeAvggydF4y2Ba
正常的gydF4y2Ba 往东的gydF4y2Ba 1。1gydF4y2Ba 0.98gydF4y2Ba 0.94gydF4y2Ba 0.96gydF4y2Ba 87年gydF4y2Ba
拥挤的gydF4y2Ba 西行gydF4y2Ba 2.8gydF4y2Ba 2.17gydF4y2Ba 2.78gydF4y2Ba 2.475gydF4y2Ba 88年gydF4y2Ba
8。结论gydF4y2Ba

这项工作提出了一个新颖的交通流量监测算法称为SDA基于磁轮安装在离地面的道路。模型,形成了网络性能评估拟议的magnetic-based车辆交通流监测算法在混乱的环境中进行了研究。仿真结果的绩效评价交通流监测在混乱的城市发展中国家使用SDA基于网络显示,93%车辆检测和计数正常交通流状态的成功率76%,拥挤的交通流状态。拥堵状态指标,创科实业,是用来测量路段的拥堵状态的性能成功率87%和88%在正常和拥挤的交通流状态,分别。这个研究表明进一步的研究在微观和宏观数学算法来提高检测,尤其是在拥挤的交通流量。gydF4y2Ba

 数据可用性gydF4y2Ba

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。gydF4y2Ba

 的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba

 奎因gydF4y2Ba j . A。gydF4y2Ba NakibuulegydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 在拥挤的城市交通流监测gydF4y2Ba 在春天AAAI学报》研讨会上人工智能发展gydF4y2Ba 2010年gydF4y2Ba 73年gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba SampergydF4y2Ba lgydF4y2Ba MaraninchigydF4y2Ba F。gydF4y2Ba MouniergydF4y2Ba lgydF4y2Ba JahiergydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 雷蒙德gydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 在建模环境的重要性分析传感器网络gydF4y2Ba 第三届IEEE通信学会学报上传感器和特定的通信和网络gydF4y2Ba 2006年9月gydF4y2Ba 芬兰赫尔辛基gydF4y2Ba 835年gydF4y2Ba 841年gydF4y2Ba 胡gydF4y2Ba X。gydF4y2Ba 杨gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 熊gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 一种新的无线传感器网络对城市交通框架gydF4y2Ba IEEE物联网gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 586年gydF4y2Ba 595年gydF4y2Ba 10.1109 / jiot.2015.2475639gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84961644988gydF4y2Ba 常gydF4y2Ba 黄永发。gydF4y2Ba TassiulasgydF4y2Ba lgydF4y2Ba 能源节约无线自组网的路由gydF4y2Ba IEEE INFOCOM学报》2000gydF4y2Ba 2000年3月gydF4y2Ba 特拉维夫,以色列gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba 31日gydF4y2Ba 丁gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba s Y。gydF4y2Ba 棕褐色gydF4y2Ba c·W。gydF4y2Ba VaraiyagydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 为车辆检测信号处理传感器节点的数据gydF4y2Ba 7日学报》国际IEEE会议在智能交通系统(IEEE猫。No.04TH8749)gydF4y2Ba 2004年10月gydF4y2Ba 美国华盛顿特区gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba 75年gydF4y2Ba 晨祷gydF4y2Ba m·A。gydF4y2Ba 伊斯兰教gydF4y2Ba M . M。gydF4y2Ba 无线传感器网络的概述gydF4y2Ba 无线传感器Networks-Technology和协议gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 英国伦敦gydF4y2Ba IntechOpengydF4y2Ba AkyildizgydF4y2Ba 我。gydF4y2Ba 苏gydF4y2Ba W。gydF4y2Ba SankarasubramaniamgydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba CayircigydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 无线传感器网络:一项调查gydF4y2Ba 计算机网络gydF4y2Ba 2002年gydF4y2Ba 38gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 393年gydF4y2Ba 422年gydF4y2Ba 10.1016 / s1389 - 1286 (01) 00302 - 4gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0037086890gydF4y2Ba MarkeviciusgydF4y2Ba V。gydF4y2Ba NavikasgydF4y2Ba D。gydF4y2Ba ZilysgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba AndriukaitisgydF4y2Ba D。gydF4y2Ba ValineviciusgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba CepenasgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 通过使用动态车辆检测磁场传感器gydF4y2Ba 传感器gydF4y2Ba 2016年gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba 10.3390 / s16010078gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84955144651gydF4y2Ba GuittongydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba SkordylisgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba TrigonigydF4y2Ba N。gydF4y2Ba 利用相关性压缩时间序列在交通监测传感器网络gydF4y2Ba IEEE无线通信和网络研讨会论文集,WCNCgydF4y2Ba 2007年3月gydF4y2Ba 中国香港gydF4y2Ba 2481年gydF4y2Ba 2485年gydF4y2Ba TaghvaeeyangydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba RajamanigydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 便携式路边传感器车辆计数、分类和速度测量gydF4y2Ba IEEE智能交通系统gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 10.1109 / tits.2013.2273876gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84894040127gydF4y2Ba DaubarasgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba ZilysgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 基于magneto-resistive磁场传感器的车辆检测gydF4y2Ba 电子和电气工程gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 118年gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba 32gydF4y2Ba 10.5755 / j01.eee.118.2.1169gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 由无线传感器网络流量监测:最终报告gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 美国加利福尼亚州伯克利gydF4y2Ba 加州大学gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 饱和流率研究路口十字路口gydF4y2Ba 学报2009测量技术和机电一体化自动化国际会议上,ICMTMAgydF4y2Ba 2009年4月gydF4y2Ba 张家界,中国gydF4y2Ba 598年gydF4y2Ba 601年gydF4y2Ba 张gydF4y2Ba m·W。gydF4y2Ba 棕褐色gydF4y2Ba g . Z。gydF4y2Ba 史gydF4y2Ba h . M。gydF4y2Ba 林gydF4y2Ba m·W。gydF4y2Ba 分布式阈值算法基于二进制的车辆分类接近传感器和智能神经元分类器gydF4y2Ba 信息科学与工程》杂志上gydF4y2Ba 2010年gydF4y2Ba 26gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 769年gydF4y2Ba 783年gydF4y2Ba RipkagydF4y2Ba P。gydF4y2Ba JanosekgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 磁场传感器的发展gydF4y2Ba IEEE传感器杂志gydF4y2Ba 2010年gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 1108年gydF4y2Ba 1116年gydF4y2Ba 10.1109 / jsen.2010.2043429gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 77950798376gydF4y2Ba 卡鲁索gydF4y2Ba m·J。gydF4y2Ba SmiyhgydF4y2Ba c . H。gydF4y2Ba 提供一个新的视角磁场感应gydF4y2Ba 传感器gydF4y2Ba 1998年gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba BreinergydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 应用程序手动便携式磁力计gydF4y2Ba 1999年gydF4y2Ba 美国加利福尼亚州圣何塞gydF4y2Ba 瓦尔斯特伦gydF4y2Ba N。gydF4y2Ba CallmergydF4y2Ba J。gydF4y2Ba GustafssongydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 磁力计跟踪金属目标gydF4y2Ba 2010年第13次国际会议信息融合gydF4y2Ba 2010年7月gydF4y2Ba 英国爱丁堡gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 马歇尔gydF4y2Ba s V。gydF4y2Ba 使用磁场传感器车辆检测gydF4y2Ba IEEE车辆技术gydF4y2Ba 1978年gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 65年gydF4y2Ba 68年gydF4y2Ba 10.1109 / t-vt.1978.23725gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 0017972691gydF4y2Ba 瓦尔斯特伦gydF4y2Ba N。gydF4y2Ba GustafssongydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 磁强计建模和验证跟踪金属目标gydF4y2Ba IEEE信号处理gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 62年gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 545年gydF4y2Ba 556年gydF4y2Ba 10.1109 / tsp.2013.2274639gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84893390046gydF4y2Ba ChulliatgydF4y2Ba a . T。gydF4y2Ba 麦克米伦gydF4y2Ba 答:S。gydF4y2Ba AlkengydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 美国/英国2015 - 2020年世界磁场模型gydF4y2Ba 2015年gydF4y2Ba MarkeviciusgydF4y2Ba V。gydF4y2Ba NavikasgydF4y2Ba D。gydF4y2Ba DaubarasgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba CepenasgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba ZilysgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba AndriukaitisgydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 车辆影响地球的磁场变化gydF4y2Ba Elektronika红外ElektrotechnikagydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba BugdolgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba SegietgydF4y2Ba Z。gydF4y2Ba KręcichwostgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba KasperekgydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 使用磁传感器网络的车辆检测系统gydF4y2Ba 交通问题gydF4y2Ba 2014年gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba 60gydF4y2Ba 例如gydF4y2Ba s P。gydF4y2Ba BovygydF4y2Ba p·h·L。gydF4y2Ba 先进的交通流模型gydF4y2Ba 美国机械工程师学会学报》上,我部分:系统和控制工程杂志》上gydF4y2Ba 2001年gydF4y2Ba 215年gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 283年gydF4y2Ba 303年gydF4y2Ba 双门衣柜gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 凯文gydF4y2Ba T。gydF4y2Ba 2005年城市流动报告gydF4y2Ba 2005年gydF4y2Ba 美国大学站,TXgydF4y2Ba 德克萨斯运输研究所gydF4y2Ba PaganogydF4y2Ba P。gydF4y2Ba ChitnisgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 利帕里gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba NastasigydF4y2Ba C。gydF4y2Ba 梁gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 无线传感器网络的实时模拟方面gydF4y2Ba EURASIP无线通讯和网络》杂志上gydF4y2Ba 2010年gydF4y2Ba 2010年gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 107946年gydF4y2Ba 10.1155 / 2010/107946gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 79960067671gydF4y2Ba MargaragydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba PezzegydF4y2Ba M。gydF4y2Ba PivkingydF4y2Ba i V。gydF4y2Ba 澳网gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 对多模型科学模拟的工程方法gydF4y2Ba 2015年IEEE / ACM 1日国际研讨会的高性能计算软件工程科学gydF4y2Ba 2015年5月gydF4y2Ba 葡萄牙里斯本gydF4y2Ba 51gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba CollottagydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 加索尔gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 萨勒诺gydF4y2Ba 诉M。gydF4y2Ba ScatagydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 无线传感器网络来改善道路监控gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 英国伦敦gydF4y2Ba IntechOpengydF4y2Ba 平托gydF4y2Ba a。R。gydF4y2Ba PoehlsgydF4y2Ba l . B。gydF4y2Ba 记得我gydF4y2Ba C。gydF4y2Ba 巴尔加斯gydF4y2Ba F。gydF4y2Ba 功率优化的无线传感器网络gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 英国伦敦gydF4y2Ba IntechOpengydF4y2Ba