BÁO CÁO ĐỒ ÁN THIẾT KẾ 1
Phần mềm phân loại xe hệ thống AVC
Sinh viên thực hiện: Tạ Duy Tùng
Lớp : Điện tử Viễn thông 5 – K54
MSSV: 20093154
Giảng viên hướng dẫn: PGS.Nguyễn Văn Đức
Hanoi 6/
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Viện Điện tử Viễn thông
Phần mềm quản lý hệ thống AVC TDS Giảng viên: PGS.Nguyễn Văn Đức
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN:
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………
…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Tạ Duy Tùng – Điện tử Viễn thông 5 – k54
Phần mềm quản lý hệ thống AVC TDS Giảng viên: PGS.Nguyễn Văn Đức
I.Tổng quan AVC ( Automatic Vehicle Classiffication)
1. Hệ thống phân loại tự động AVC.
Hệ thống phân loại tự động (Automatic Vehicle Classification – AVC) là một trong bốn phân
hệ của hệ thống thu phí tự động, hoạt động như một hệ thống độc lập so vơi hệ thống phân loại tự
động AVI. AVC là hệ thống xác định các đặc điểm xe, các thông số vật lý của xe và thông qua đó
phân loại xe thành các nhóm mong muốn như: xe tải, xe kéo rơ móc, xe bus, xe con, xe máy. Ngoài ra
hệ thống AVC có nhiệm vụ phát hiện và xác định vận tốc xe đi tới.
Các hệ thống AVC được sử dụng rộng rãi với nhiều phước thức đo đạc các thông số vật lý
khác nhau như: ở Mỹ thường xác định số trục xe, khoảng cách trục hay trọng tải xe, ở châu Âu thì
thường phân loại dựa trên các thông số về kích thước của xe
Cùng với việc phân loại xe, dữ liệu của quá trình AVC sẽ được đem so sánh với mã thẻ để
phát hiện sai phạm về sử dụng thẻ, trọng tải mang quá giới hạn, vận tốc…v v.
Để thực hiện được chức năng đó một hệ thống AVC hoàn chỉnh bao gồm hai phần chính:
- Công nghệ sử dụng để nhân biết các đặc điểm của xe:
o Chiều dài
o Chiều rộng
o Chiều cao
o Khoảng cách trục
o Hình dạng xe
o Vận tốc
- Các dữ liệu mẫu, quy định phân loại nhóm xe: được đem so sánh với dữ liệu đo được để
phân loại:
o Theo số trục, kích thước khoảng cách giữa các trục xe
o Theo kích thước xe: dài, rộng ,cao
o Theo tải trọng xe
o Kết hợp nhiều tiêu chí
o …
2. Các công nghệ AVC

- Các sensor cảm ứng thường sử dụng : laser, siêu âm, microwave hoặc hồng ngoại…
- Nguyên lý hoạt động:
o Sensor cảm ứng được gắn vào ống đặt bên lề làn đường, với số lượng, vị trí phụ thuộc
từng loại sensor và ứng dụng phân loại khác nhau.
Thông thường sẽ bao gồm
 Sensor cảm ứng xác định tốc độ: dùng sensor Doppler đo khoảng cách, hoặc
do khoảng thời gian xe đi qua 2 sensor cảm ứng có khoảng cách xác định.
 Sensor đếm số trục và khoảng cách giữa các trục.
 Sensor xác định chiều cao xe.
 Sensor xác định chiều dài xe.
o Các thông số đo được sẽ được chuyển vào chip xử lý hoặc PC để tính toán vận tốc, và
cùng với giá trị đo của các sensor khác sẽ xác định được các thông số kích thước của
xe.

6
Tạ Duy Tùng – Điện tử Viễn thông 5 – k54
Phần mềm quản lý hệ thống AVC TDS Giảng viên: PGS.Nguyễn Văn Đức
Với những ưu điểm của công nghệ này, hệ thống AVC theo công nghệ sensor sẽ được trình bày ở
dưới đây.
II.Phần mềm quản lý Hệ thống AVC TDS ( Transport Data Systems)
1.Tổng quan
Hệ thống AVC ứng dụng công nghệ sensor:
- Lý do chọn:
o Triển khai đơn giản
o Chi phí thấp
o Dễ thực thi
- Vấn đề cần khắc phục:
o Độ tin cậy không cao
o Tính ổn định
o Phụ thộc nhiều vào thời tiết

 Có thể ghép nối với vi điều khiển hay PLC
 Cho phép nối mạng
 Có thể tháo lắp thiết bị trong lúc máy tính làm việc
 Có thể cung cấp nguồn cho các mạch điện đơn giản
Các thiết bị ghép nỗi chia thành 2 loại: DTE (Data Terminal Equipment) và DCE (Data
Communication Equipment). DCE là các thiết bị trung gian như MODEM còn DTE là các thiết bị
tiếp nhận hay truyền dữ liệu như máy tính, PLC, vi điều khiển,… Việc trao đổi tín hiệu thông thường
qua 2 chân RxD và TxD. Các tín hiệu còn lại có chức năng hỗ trợ để thiết lập và điều khiển quá trình
truyền, được gọi là các tín hiệu bắt tay(handshake). Ưu điểm của quá trình truyền dùng tín hiệu bắt tay
là có thể kiểm soát đường truyền.
Tín hiệu truyền theo chuẩn RS-232 của EIA. Chuẩn RS-232 quy định mức logic 1 ứng với điện áp từ
-3V đến -25V, mức logic 0 ứng với điện áp từ 3v đến 25v và có khả năng cung cấp dòng từ 10mA đến
20mA. Ngoài ra, tất cả các ngõ ra đều có đặc tính chống chập mạch.
Chuẩn RS232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độ đến 20.000 bps nhưng nếu cáp truyền đủ ngắn thì
có thể lên đến 115.200 bps.
Các phương thức kết nối giữa DTE và DCE:
- Đơn công(simplex connection): dữ liệu truyền đi theo 1 hướng
- Bán song công(half-duplex): dữ liệu truyền theo 2 hướng, nhưng mỗi thời điểm thì chỉ
truyền theo 1 hướng.
- Song công(full-duplex): số liệu được truyền theo đồng thời 2 hướng
Khi không truyền dữ liệu, đường truyền sẽ ở trạng thái mark(điện áp -10v). Khi bắt đầu truyền, DTE
sẽ đưa ra xung Start (space:10v) và sau đó lần lượt truyền từ D0 đến D7 và Parity, cuối cùng là xung
Stop(mark: -10v) để khôi phục trạng thái đường truyền.
Các đặc tín của chuẩn RS232 như sau:
 Chiều dài cable cực đại: 15m
 Tốc độ dữ liệu cực đại : 20kbps
 Diện áp ngõ ra cực đại : ± 25v
 Diện áp ngõ ra có tải : ±5v đến ±15v
 Trở kháng tải : 3k đến 7k
 Diện áp ngõ vào : ±15v

của chip UART và chip chuyển đổi mức điện áp. Tín hiệu từ chip UART thường theo mức TTL: mức
logic hight là 5, mức low là 0V. Trong khi đó, tín hiệu theo chuẩn RS232 trên máy tính các nhân
thường là -12V cho mức logic high và +12V cho mức low.
.Tín hiệu tương đương của UART và RS232
11
Tạ Duy Tùng – Điện tử Viễn thông 5 – k54
Phần mềm quản lý hệ thống AVC TDS Giảng viên: PGS.Nguyễn Văn Đức
2.1.4.Truyền thông nối tiếp và cấu trúc bản tin truyền

.Truyền 8 bit theo phương pháp song song và nối tiếp.
Một hạn chế rất dễ nhận thấy khi truyền nối tiếp so với song song là tốc độ truyền và độ chính
xác của dữ liệu khi truyền và nhận. vì dữ liệu vần được chia nhỏ thành từng bit khi truyền/nhận , tốc
độ truyền sẽ bị giảm. Mặt khác, để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu, bộ truyền và nhận cần có
những thỏa hiệp hay những tiêu chuẩn nhất định.
Khái niệm đồng bộ để chỉ sự báo trước trong quá trình truyền. Ví dụ, thiết bị 1 kết nối với
thiết bị 2 bởi 2 đường, một đường dữ liệu và một đường xung nhịp. cứ mỗi lần tb1 muốn send 1 bit dữ
liệu, tb1 điều khiển đường xung nhịp chuyển từ mức thấp lên mức cao báo cho tb2 sẵn sàng nhận một
bit. Bằng cách báo trước này tất cả các bit dữ liệu có thể truyền/nhận một cách dễ dàng với ít rủi ro
trong quá trình truyền. Tuy nhiên, cách truyền này đòi hỏi ít nhất 2 đường truyền cho 1 quá trình
(send hoặc receive ). Giao tiếp giữa máy tính và các bàn phím là một ví dụ của cách kết nối truyền
thông đồng bộ.
Khác với cách truyền đồng bộ, truyền thông không đồng bộ chỉ cần một đường truyền cho
một quá trình. Khung dữ liệu đã được chuẩn hóa bởi các thiết bị nên không cần đường xung nhịp báo
trước dữ liệu đến. ví dụ 2 thiết bị đang giao tiếp với nhau theo phương pháp này, chúng thỏa thuận với
nhau rằng cứ 1ms thì sẽ có 1 bit dữ liệu truyền đến, như thế thiết bị nhạn chỉ cần kiểm tra và đọc
đường truyền mỗi mili-giây để đọc các bit dữ liệu và sau đó kết hợp chúng lại thành dữ liệu có ý
nghĩa. Truyền thông không đồng bộ vì thế hiệu quả hơn truyền thông đồng bộ (không cần nhiều line).
Tuy nhiên, để quá trình truyền thành công thì việc tuân thủ các tiêu chuẩn truyền là hết sức quan
trọng.
Các khái niệm trong truyền thông không đồng bộ:

.Sơ đồ tối giản hệ thống TDS
13
Tạ Duy Tùng – Điện tử Viễn thông 5 – k54
Phần mềm quản lý hệ thống AVC TDS Giảng viên: PGS.Nguyễn Văn Đức
Phần mềm phân loại phương tiện tự động được phân loại ở đây dựa trên các đặc trưng bên ngoài
của phương tiện giao thông mà từ đó phân thành các lớp. Nó sử dụng các thông số như chiều dài
phương tiện, số trục và khoảng cách trục, chiều cao … của phương tiện được mặc định sẵn trong
phần mềm rồi từ đó đem ra so sánh, phân loại.
.Mặt cắt nghiêng của phương tiện
Sự nhận biết ra hình ảnh mặt nghiêng (Profile) của phương tiện thực hiện nhờ hệ thống sensor
(Light Curtain) gắn trên cổng ra vào. Hệ thống xử lý của AVC sẽ nhận được bản tin gửi lên từ cảm
biến. Từ đó, ta vẽ lên được mặt cắt của phương tiện giao thông tại thời điểm đó. Cứ tiếp tục như thế,
các cảm biến với thời gian bặt tắt rất ngắn sẽ vẽ được một cách tương đối chính xác hình ảnh của vật
thể cho đến khi nó đi qua hết.
.Cổng ra /vào có cảm biến quét
2.2.2.Tiêu chí phân loại xe
Việc phân loại xe phụ thuộc vào một hay kết hợp nhiều đặc tính vật lý của xe: kích thước xe -
dài, rộng, cao; tải trọng xe; số khung xe, khoảng cách giữa các khung, xe một bánh hay hai
bánh…
Để đảm bảo hệ thống phân loại tự động đơn giản và hiệu quả, phương án phân loại xe phụ
thuộc vào bốn thông số chính:
- Tốc độ xe đi tới.
- Đếm số trục xe.
- Khoảng cách giữa các trục xe.
- Chiều dài xe.
14
Tạ Duy Tùng – Điện tử Viễn thông 5 – k54
Phần mềm quản lý hệ thống AVC TDS Giảng viên: PGS.Nguyễn Văn Đức
Để phân loại xe, dựa trên danh mục phân loại xe theo kích thước của chuẩn phân loại Áo
15

III.Kết luận
Xuất hiện từ khá lâu trên thế giới, các hệ thống phân loại phương tiện giao thông tự động theo
nhiều cách khác nhau đang có những đóng ghóp rất lớn vào công việc quản lý phương tiện, giảm bớt
gánh nặng về thời gian và chi phí cho cơ sở hạ tầng giao thông.
Ở Việt Nam, các hệ thống này vẫn tương đối mới mẻ. Hầu hết các hệ thống từng áp dụng trên
thế giới đều khó có thể triển khai ở nước ta do chi phí đắt, đặc thù giao thông ở ta phức tạp, lộn xộn,
các phương tiện không đi theo làn riêng.
Hy vọng rằng trong tương lai không xa, đề tài Hệ thống AVC TDS có thể triển khai, khắc
phục được các nhược điểm này và kèm theo đó sẽ là sự mở rộng hơn về các tính năng và độ chính xác
của phần mềm quản lý hệ thống.
Danh mục tài liệu tham khảo:
19
Tạ Duy Tùng – Điện tử Viễn thông 5 – k54
Phần mềm quản lý hệ thống AVC TDS Giảng viên: PGS.Nguyễn Văn Đức
[1] TDS Transport Data System , 2012
[2] TDS Transport Data System, Technical Description For Model 110 Automatic Vehicle
Classification System, 1159 Cushman Avenue San Diego. CA, 2010
[3] Kapsch TrafficCom, Automatic Vehicle Classification,, Kapsch Group
[4] ITS_BK, Hệ thống phân loại xe tự động AVC, ITS_BK, 3.2012
[5] Phạm Hùng Kim Khánh, Kĩ thuật vi xử lý, Ebook
20
Tạ Duy Tùng – Điện tử Viễn thông 5 – k54