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摘要随着我国现代化进程步伐的加快，经济的快速发展，城市人口越来越多，自动售检票系统（AFC）成为了公共交通（如地铁，轻轨，高铁）缓解人流压力必不可少的组成部分，其中闸机就是 AFC 系统中的最是关键的设备之一，运用人体识别技术及自动化技术来控制人流并且规范行人出入，保证持有效票乘客的出入，阻止无票人员出入，对提高客流运输速度起到了极其重要的作用。 本文从应用的角度出发，主要研究通行控制系统模块。首先整体介绍了自动闸机系统的发展现状，接着说明了闸机的分类，以及闸机的基本功能。之后对于闸机通行控制系统的需求做了分析，然后进行了通行控制的硬件总体设计，包括硬件的选用，通道传感器，信号接收发送电路，红外光幕数据转发板电路，通行控制系统板，接着进行调试。最后根据硬件需求进行通行控制软件的初步设计。 31806
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毕业论文关键词 自动售检票系统，闸机，通行识别， 通行控制
Title Automatic ticket gates Access control systems design
Abstract With the accelerated pace of China's modernization , rapidly economic development, and more and more urban population, automatic fare collection system (AFC) has become a public transportation (such as subway, light rail, high-speed rail) to relieve pressure of integral part of the flow, wherein the gates is one of the most critical equipment of AFC system , the use of human identification technology and automation technology play an extremely important role in controlling and regulating the flow of pedestrian access, ensuring access to passengers with valid tickets to prevent ticketless personnel access and improve the passenger transport speed. In this paper, starting from the view of the application point, mainly studies the access control module of the system, first introduced the whole current situation of the development of the automatic gate machine system, go on to explain the classification of the gates, and the gates of the basic functions. Then according to the demand of the access control of hardware we design the gates traffic control system includes hardware selection, channel sensor signal receiving and transmitting circuit, circuit board infrared light curtain data forwarding, traffic control system board, followed by debugging. According to the hardware requirement, we finally design the software of the traffic control software , and the software design flow.
Keywords Automatic Fare Collection system，gate，traffic recognition，Access control
目次
1绪论.1
1.1选题背景和研究意义.1
1.2国内外研究现状.2
1.2.1国外AFC的发展2
1.2.2国内AFC的发展3
1.3本论文主要内容.4
2闸机及其控制系统结构.6
2.1闸机概述.6
2.1.1闸机分类6
2.1.2闸机基本功能6
2.2闸机通行控制系统.7
2.3闸机通行控制系统功能.7
2.3.1支持的工作模式8
2.3.2通行模式8
2.3.3通道指示9
2.4本章小结.9
3通行控制硬件设计10
3.1通行控制系统总体设计10
3.2通道传感器模块11
3.3红外光幕数据转发板电路15
3.3.1协处理器选型.15
3.3.2最小系统设计.16
3.3.3发送接收接口.17
3.3.3CAN收发电路18
3.4嵌入式通行控制系统板18
3.5电路调试20
3.6本章小结..21
4控制软件初步设计22
4.1工作模式及通行模式选择22
4.2正常通行状态（常闭模式）程序设计..22
4.3红外光幕检测.23
4.4软件调试..24
4.5本章小结..25
结论..26
致谢..27
参考文献28
1 绪论 1.1 选题背景和研究意义 伴随着中国经济的飞速发展和城市化进程的高速推进,大城市的常住人口急剧增加,这对城市的公共交通带来了巨大的压力[1]。随着人民对出行的要求的不断提高和客流量的急剧增加,城市公共交通尤其是城市轨道交通正在经历着跨越式的发展。以北京为例,建国初,北京市常住人口还不到 300万人,机动车也仅有5000多辆。大街上人多车少,人们出行大多选择步行或乘人力车,连乘公共汽车对当时的北京人来讲都是奢侈的象征。然而到了 2010年底,据最新的人口普查显示,北京市常住人口已经超过 1900 万,城市机动车保有量已经接近 490 万[2],己经达到城市能够承受的极限。在这种情况下,大力发展公共交通,尤其是发展以地铁为主的城市轨道交通己经成了北京市解决现有交通压力重要的手段。北京市规划了“三环、四横、五纵、七放射”的轨道交通网络的宏伟蓝图,计划在 2015 年之前将分三个阶段建设地铁新线,逐步构建北京地铁网络。计划将公共交通的出行比例由 30%提高到 45%以上,其中轨道交通日客运量占公共交通客运量的 50%,承担总出行比例由 6%上升到 23%。目前正在运营的 14 条轨道交通线路共 336 公里,日均客运量 596.4 万人次,在建轨道交通线路 13 条共 279 公里,是历史最大规模。未来 5 年内,北京轨道交通线路总里程将达到 666 公里,比早前公布的规划里程增加百余公里,预计日可运送乘客 1000万人次[3][4]。 城市交通压力的不断增加,推动着城市轨道交通尤其是地铁的飞速发展。地铁以其运量大、速度快、安全、准点、环保节能和用地少等特点已经成了城市发展轨道交通的重点[5],也成为市民出行的首选。早期的地铁在运营工程中自动化程度较低,售检票均采用人工售检票方式,这样不仅需要大量的人力物力,还直接影响着乘客进入和乘坐地铁的速度,影响地铁运营的效率。以北京为例,北京在奥运会前期对地铁售检票系统进行全面升级,全部采用自动售检票系统(AFC 系统),并在奥运会期间投入使用,大大提高了地铁的客运能力。我国城市轨道交通的建设始于 20 世纪 60 年代的北京地铁,于 1965 年开工,1969 年建成通车,全长 40km,均采用人工售检票方式。直到 20 世纪 90 年代,我国城市轨道交通建设进入了快速发展期,建设规模之大是世界城市轨道交通发展史之最。经过 10 多年的建设,截至 2010 年年底,我国己经有北京、天津、上海、广州、深圳、南京、重庆、武汉、大连、长春等十个城市已经拥有或者开始兴建地铁。经初步预测,到2020年左右,我国将有近 25个城市要建设城市轨道交通[6],随着城市轨道交通的快速发展,客流量的大幅增长,传统的人工方式的售检票系统己经不能满足现在的需要。因此使用磁卡或非接触式 IC 卡作为车票介质的 AFC 系统就应运而生了,必将取代人工售检票方式。
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