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嵌入式系统在智能交通中的应用.docx
资料介绍
70 嵌入式系统在智能交通中的应用
一、引言
智能交通系统（ITS）将嵌入式系统、通信技术和 AI 算法应用于交通管理，提高交通效率、减少事故和降低排放。嵌入式系统在智能交通中的应用涵盖交通信号控制、电子收费、车辆检测、公交调度和车路协同等领域。智能交通对嵌入式系统的要求集中在高可靠性（户外 7×24 小时运行）、实时性（毫秒级响应）、宽温工作（-40℃ 到 85℃）和抗干扰能力。
二、交通信号控制系统
交通信号控制器使用 MCU 运行信号灯控制逻辑，根据预设的配时方案或实时交通流数据动态调整信号灯的相位和时长。控制器通过继电器或固态继电器驱动信号灯，通过 RS-485 或以太网与交通管理平台通信。
感应控制：控制器通过地感线圈或雷达检测器检测车辆存在，根据检测结果动态调整绿灯时长。当检测到车辆减少时缩短绿灯时间，提高路口通行效率。感应控制比定时控制减少 10% 到 30% 的车辆延误。
自适应控制：控制器根据上游路口的交通流量、车速和排队长度，使用优化算法（如遗传算法、模糊逻辑）计算最优配时方案。多个路口的控制器协调工作，实现干线绿波带控制，减少停车次数。
三、电子收费系统
ETC 电子收费使用 5.8GHz 微波通信技术，车辆通过收费车道时，车载单元（OBU）与路侧单元（RSU）通信，完成身份识别和扣费。OBU 内部 MCU 运行交易协议，管理 IC 卡读写，通过 RTC 记录交易时间。
车牌识别收费：使用高清摄像头采集车牌图像，嵌入式处理器运行车牌识别算法，识别车牌号码，关联支付账户完成扣费。车牌识别系统使用 AI 加速器在本地推理，识别速度小于 100ms，准确率超过 99%。
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