一种基于RFID的智能交通控制设计

ion) 技术是一种非接触的自动识别技术，它利用射频信号和空间耦合(电感和电磁耦合)传输特性，在读卡器和射频卡之间进行无线双向通信，实现对被识别物体的自动识别[ 8] 。最基本的RF ID系统由读写器、天线、电子标签三部分组成。RFID 采用存储在电子标签中的唯一的ID标识物体，读写器自动高速地收集识别范围内的标签信息数据，从而实现自动识别物品和收集物品标志信息的功能。因此，RFID技术对任何移动对象都可以进行实时的定位、跟踪和监测。

在智能交通控制过程中，信号机要根据实时采集的车辆信息来选择路口控制模式，本设计基于RF ID 技术进行车辆检测。这种方案无须对现有红绿灯设备进行拆卸，只需对车辆粘贴相应的电子标签，在原有红绿灯基础上安装RFID 读写设备及调整信号灯控制器软件。在车辆前挡风玻璃上粘贴RFID 标签，在交叉路口四个方向的红绿灯前50米- 70米安装RFID 读写器，读写器斜对马路(扩大接收范围) ，检测交叉路口附近的车辆流量，根据采集的车辆数据，选择合适的控制模式并调节信号灯。当某个相位的车辆流量比其他相位大且该相位绿灯亮时，则适当地延长该相位的绿灯周期(绿灯周期不超过最大绿灯周期) ，保证车辆有充裕的时间通过路口； 如果该相位红灯亮，则适当地缩短红灯周期(红灯周期不小于最小红灯周期) ，减少车辆等候时间，尽可能减少车辆在交叉口的延误的时间。

由于城市道路情况复杂，很容易对标签卡的微波信号进行反射衍射，为防止同一RFID 卡号被多个读卡器读取到，从而导致车辆检测错误，通过软件进行设定，一旦读到RFID 卡信号，则后续读卡器在规定时间内(如30秒)对此RFID卡号进行屏蔽，这样可以避免同一ID 号被一条马路上两台读卡器读到后对信息的误判。

将每辆车的RFID 卡的ID号作为关键字段建立数据库。将车辆的ID 号与车牌号关联可以建立车辆有关参数数据库，主要包括车型、发动机号、底盘号、出厂日期、年审时限、养路费交纳时限以及违章记录等； 通过车牌号与车主的对应关系，可以建立车主有关信息数据库，主要包括姓名、年龄、性别、单位、户籍以及联系电话(包括固定电话和移动电话)等。在确立了基本参数库后，针对车辆的一些运行情况，还设置了一些记录车辆违章时间及地点等参数的字段； 在数据库中还建立一些图形文件库，可以记录车辆照片、车主照片以及车辆违章照片。数据库中还建立车辆的优先权限，公交车辆设置为普通优先，特殊车辆(如消防车，急救车，警车)设置为绝对优先。一旦检测到特殊车辆的标签信号，则采用急停控制模式，绝对绿灯，保证特殊车辆顺畅通行。

3 .2 .2 基于RFID 的车辆检测实现

本设计采用有源标签TG200来标识车辆，FR200多功能RFID 读写器来读取RFID 卡信息，TG200 和FR200的工作频率为433MH z，最大识别距离为150米，通信速率为250Kbps，具有投入成本低、可靠性高，安全性高、维护简便、安装实施简单等优点。RFID 读写器通过RS232接口与S3C44B0x 处理器连接，处理器负责完成PC 和FR200读写器之间数据的传送和控制。

RFID 数据采集模块包括: 天线、RF发送电路及RF接收电路、解调电路、电源、外部通信接口等，其外部通信接口最终输出正确的RFID 卡ID 信息。RFID 数据采集与处理流程图如图3 所示。车辆档案数据(如车号、单位、优先权限等)统一存储在一个file tx t的文件中，作为数据识别进程的数据依据，判断电子标签ID信息是否合法。如果判断电子标签ID 信息为NULL，则进行报警提示等处理； 如果判断电子标签ID 信息为特殊车辆数据，则进行优先控制、数据保存等。RFID 信息、采集时间、地点等数据按格式保存在一个* tx t文件中。最后，服务器通过以太网与路口控制终端设备建立TCP / IP连接，路口控制终端设备将保存的文件上传至服务器供管理系统处理。上传成功的文件将从本地F lash中删除，本地Flash由于容量有限，采用轮循存储的办法，保存的数据超出50MB 后，将从存储范围的开始处往后覆盖原来的文件。

图3 RFID数据采集与处理流程图

4 结束语

本文提出了一种基于RFID 的智能交通控制设计，在不同的时段采用不同的路口控制模式，基于S3C44B0X处理器和uC linux操作系统开发智能交通控制信号机，采用有源标签TG200来标识车辆，在原有红绿灯基础上安装FR200多功能RFID读写器来读取RFID卡信息，由路口控制终端对RFID读写器采集到的RFID数据进行处理来实现车辆智能控制功能。