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摘要：本项目针对目前国内电动自行车各种违章行为的管理缺陷，建立了一套集安全监控与管理于一体的新型系统。采用RFID射频技术、单片机、光耦限速传感器、利用VS 2010平台进行C#编程、建立SQL Server数据库，配合《电动自行车管理办法》、“电动自行车安全监控系统”、“电动自行车信息管理系统”，以达到信息化、自动化、智能化管理电动自行车的目标，推动顺畅交通的形成与发展。
关键词：管理办法 光耦限速 RFID射频技术 SQL Server数据库 信息管理系统
中图分类号：X924.3
1.研究背景
近年来，随着我国国民经济的发展，对城市交通的需求也不断增加，同时居民对出行的要求也日益提高。虽然城市道路在尽可能拓宽和延伸，但道路建设速度却远赶不上机动车增长速度。优先发展公共交通成为城市交通发展的趋势。然而，由于公共交通系统不能完全满足人们的出行要求，同时，相当一部分人生活水平又达不到购买私家车的能力，电动自行车逐渐发展成为城市道路交通中不可忽视的交通工具。
2.研究内容
2.1电动自行车管理办法
随着电动自行车的日益增多，强化管理已成必然，这对维护道路交通秩序，保障道路交通安全畅通有重要意义。由于目前国内有关电动自行车管理的法律法规不健全，有必要制定《电动自行车管理办法》，结合机动车和非机动车的特性，提出电动自行车由生产、销售至使用、监管一整套的管理方案，有效改善目前电动自行车管理力度不足和处理办法缺失的情况，为电动自行车的监管提供可行的实施方案。
2.2电动自行车安全监控系统
为遏制当前城市中电动自行车违规行驶，需建立一套智能化安全监控系统。该系统的运行，能够对驾驶人起到警示作用，有利于驾驶员安全行车，同时与管理系统实现无线连接，便于交管部门掌握城市电动自行车的整体情况，收集信息以便综合管理。
此系统安装于电动自行车车体内部，包含“监测报警芯片”和“RFID违章信息采集模块”两部分。
可实现对行驶中的电动自行车车速的实时测量及显示，并能够在车辆超过限制速度而限速线未起作用时，对驾驶超速车辆的车主进行报警警示，有助于驾驶员安全行车。同时能够实现对于违章信息的采集工作，在经由安装有RFID读写器的路段将信息无线传输至远程管理终端实现管理。
2.2.1监测报警系统
由于驾驶人超速超载行驶，致使制动反应变慢，再伴随未按规定让行、占用机动车道、逆行、闯红灯等违章行为，使电动自行车交通事故不断发生。
“监测报警系统”可用于測量电动自行车行驶速度、测量车辆载重、进行超速超载报警、显示实时速度等。其包含以下四部分。
（1）测速模块
目前电动自行车大多通过电流进行测速，其速度仪表盘所显示的速度与实际速度存在较大偏差，因此，我们获直接测量车轮转速获取车速值。
“限速模块”是指利用光电转换原理，将挡光片、光耦测速模块分别装配于后轮轮架、轮轴上，车轮一旦转动，档光片转动产生周期性挡光并被测速模块转换为电平数发给单片机。
（2）控制核心
通过对51单片机控制，对限速模块发来的限速脉冲进行计数，并通过软件换算成速度，并将相应的超速信息通过读写器写入电子标签，驱动数码管显示精确的实时速度。
（3）测重模块
由于电动自行车超载会对其启动、制动、转弯等性能造成较大影响，增加了交通事故产生风险。对此，则选用压力传感器安置于电动自行车的坐垫之下，并由单片机实现对其控制和压力数据采集。压力传感器将负载数据转换为电信号传给单片机，并判断是否超载，当测得重量大于给定的标准重量时，单片机控制蜂鸣器发出超载提示音提醒车主。
（4）报警模块
报警模块安装于电动车内部。当51单片机接收到限速模块或测重模块传来的违章信息后，单片机将触发报警模块，使蜂鸣器工作，发出警示音，提醒驾驶人更正违章行为，注意行车安全。
（5）LED显示屏
LED显示屏用于显示电动自行车行驶速度。目前电动自行车的速度显示通过仪表盘，由于表盘刻度较大，难以得出准确速度。
当限速模块测得电动自行车速度后，发送至51单片机，单片机控制显示屏的输出数值，该数值即为速度值，供驾驶人查看，便于驾驶人控制速度于规定速度，避免超速违章。
2.2.2 RFID违章信息采集模块
该系统是建立在监测违章信息的基础上。当监测到的电动自行车速度超过规定速度时，单片机会将超速速度、时间经由车载射频模块写入具有唯一编码（即“识别码”）的远程无源电子标签中储存，时间则由51单片机驱动DS1302时钟芯片获得。同时，触发报警模块，蜂鸣器警示驾驶人出现违章行为，使其注意行车安全。
当经过远程读写器违章信息采集点时，固定在该处的远距离射频读写器可以从电子标签上读取违章信息，并在读取后把电子标签中已有违章记录清除，只留下识别码，再重新记录违章信息。远程读写器再将违章信息传送至电动自行车违章信息管理系统，使公安局交通管理部门进一步处理违章。
本设计采用LB522-U射频模块作为车载射频模块。模块的RX和TX引脚，分别和51单片机的TX和RX引脚相连。51单片机通过对串口（即RX和TX）的操作可以实现将信息通过LB522-U写入、读出、更改临近电子标签的功能，而电子标签则可保持内部的信息直到再次更改时。
2.3 电动自行车信息管理系统
为综合管理电动自行车而开发的监督管理配套系统，适用于公安局交通管理部门信息处理及管理大厅驾驶人自助查询。通过可视化、便捷化的界面管理电动自行车驾驶人、车辆、违章信息，以此规范工作流程、提高工作效率、减少人力投入。
4.总结
本研究项目根据电动自行车数量庞大、管理混乱、相关法律法规缺失并严重影响交通安全和通畅的现状，结合顺畅交通、智能交通、绿色交通的思想，运用系统工程、管理学、运筹学、智能交通系统、无线射频技术、技术经济、信息工程、软件工程等知识，对电动自行车的安全监控技术及管理办法进行了深入探索，综合电动自行车安全监控系统研究成果，对节约能源消耗、缓解交通拥堵具有积极意义。
参考文献
[1] 杨志忠.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2004
关键词：管理办法 光耦限速 RFID射频技术 SQL Server数据库 信息管理系统
中图分类号：X924.3
1.研究背景
近年来，随着我国国民经济的发展，对城市交通的需求也不断增加，同时居民对出行的要求也日益提高。虽然城市道路在尽可能拓宽和延伸，但道路建设速度却远赶不上机动车增长速度。优先发展公共交通成为城市交通发展的趋势。然而，由于公共交通系统不能完全满足人们的出行要求，同时，相当一部分人生活水平又达不到购买私家车的能力，电动自行车逐渐发展成为城市道路交通中不可忽视的交通工具。
2.研究内容
2.1电动自行车管理办法
随着电动自行车的日益增多，强化管理已成必然，这对维护道路交通秩序，保障道路交通安全畅通有重要意义。由于目前国内有关电动自行车管理的法律法规不健全，有必要制定《电动自行车管理办法》，结合机动车和非机动车的特性，提出电动自行车由生产、销售至使用、监管一整套的管理方案，有效改善目前电动自行车管理力度不足和处理办法缺失的情况，为电动自行车的监管提供可行的实施方案。
2.2电动自行车安全监控系统
为遏制当前城市中电动自行车违规行驶，需建立一套智能化安全监控系统。该系统的运行，能够对驾驶人起到警示作用，有利于驾驶员安全行车，同时与管理系统实现无线连接，便于交管部门掌握城市电动自行车的整体情况，收集信息以便综合管理。
此系统安装于电动自行车车体内部，包含“监测报警芯片”和“RFID违章信息采集模块”两部分。
可实现对行驶中的电动自行车车速的实时测量及显示，并能够在车辆超过限制速度而限速线未起作用时，对驾驶超速车辆的车主进行报警警示，有助于驾驶员安全行车。同时能够实现对于违章信息的采集工作，在经由安装有RFID读写器的路段将信息无线传输至远程管理终端实现管理。
2.2.1监测报警系统
由于驾驶人超速超载行驶，致使制动反应变慢，再伴随未按规定让行、占用机动车道、逆行、闯红灯等违章行为，使电动自行车交通事故不断发生。
“监测报警系统”可用于測量电动自行车行驶速度、测量车辆载重、进行超速超载报警、显示实时速度等。其包含以下四部分。
（1）测速模块
目前电动自行车大多通过电流进行测速，其速度仪表盘所显示的速度与实际速度存在较大偏差，因此，我们获直接测量车轮转速获取车速值。
“限速模块”是指利用光电转换原理，将挡光片、光耦测速模块分别装配于后轮轮架、轮轴上，车轮一旦转动，档光片转动产生周期性挡光并被测速模块转换为电平数发给单片机。
（2）控制核心
通过对51单片机控制，对限速模块发来的限速脉冲进行计数，并通过软件换算成速度，并将相应的超速信息通过读写器写入电子标签，驱动数码管显示精确的实时速度。
（3）测重模块
由于电动自行车超载会对其启动、制动、转弯等性能造成较大影响，增加了交通事故产生风险。对此，则选用压力传感器安置于电动自行车的坐垫之下，并由单片机实现对其控制和压力数据采集。压力传感器将负载数据转换为电信号传给单片机，并判断是否超载，当测得重量大于给定的标准重量时，单片机控制蜂鸣器发出超载提示音提醒车主。
（4）报警模块
报警模块安装于电动车内部。当51单片机接收到限速模块或测重模块传来的违章信息后，单片机将触发报警模块，使蜂鸣器工作，发出警示音，提醒驾驶人更正违章行为，注意行车安全。
（5）LED显示屏
LED显示屏用于显示电动自行车行驶速度。目前电动自行车的速度显示通过仪表盘，由于表盘刻度较大，难以得出准确速度。
当限速模块测得电动自行车速度后，发送至51单片机，单片机控制显示屏的输出数值，该数值即为速度值，供驾驶人查看，便于驾驶人控制速度于规定速度，避免超速违章。
2.2.2 RFID违章信息采集模块
该系统是建立在监测违章信息的基础上。当监测到的电动自行车速度超过规定速度时，单片机会将超速速度、时间经由车载射频模块写入具有唯一编码（即“识别码”）的远程无源电子标签中储存，时间则由51单片机驱动DS1302时钟芯片获得。同时，触发报警模块，蜂鸣器警示驾驶人出现违章行为，使其注意行车安全。
当经过远程读写器违章信息采集点时，固定在该处的远距离射频读写器可以从电子标签上读取违章信息，并在读取后把电子标签中已有违章记录清除，只留下识别码，再重新记录违章信息。远程读写器再将违章信息传送至电动自行车违章信息管理系统，使公安局交通管理部门进一步处理违章。
本设计采用LB522-U射频模块作为车载射频模块。模块的RX和TX引脚，分别和51单片机的TX和RX引脚相连。51单片机通过对串口（即RX和TX）的操作可以实现将信息通过LB522-U写入、读出、更改临近电子标签的功能，而电子标签则可保持内部的信息直到再次更改时。
2.3 电动自行车信息管理系统
为综合管理电动自行车而开发的监督管理配套系统，适用于公安局交通管理部门信息处理及管理大厅驾驶人自助查询。通过可视化、便捷化的界面管理电动自行车驾驶人、车辆、违章信息，以此规范工作流程、提高工作效率、减少人力投入。
4.总结
本研究项目根据电动自行车数量庞大、管理混乱、相关法律法规缺失并严重影响交通安全和通畅的现状，结合顺畅交通、智能交通、绿色交通的思想，运用系统工程、管理学、运筹学、智能交通系统、无线射频技术、技术经济、信息工程、软件工程等知识，对电动自行车的安全监控技术及管理办法进行了深入探索，综合电动自行车安全监控系统研究成果，对节约能源消耗、缓解交通拥堵具有积极意义。
参考文献
[1] 杨志忠.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2004