车辆排队长度动态预测系统设计与实现

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1、山东大学硕士学位论文3．2．2QueuingDetectionAlgorithmProcesses⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．373．3ExperimentalResultsandAnalysis⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．393．4Summary⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2I()Chapter4VehiclesQueueLengthDynamicForecastingModel⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．414．1Traffic．waveTheory⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．414．1．1‘I'r

2、affic—waveAnalysis⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4l4．1．2Stop．waveandStart．wave⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．424．2QueueLengthLinearForecastingModel⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．434．3ExperimentalResultsandAnalysis⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一434．4Summary．⋯．．．⋯⋯⋯．．．．．⋯⋯．．．．．．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．．．⋯⋯⋯．．．⋯．．．．⋯⋯⋯⋯．⋯．44Chapter5Syst

3、emDesignandImplementation⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯455．1IntroductionofSystemDevelopsEnvironmental⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．455．1．1VisualStudio2010⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一455．1。2OpenCV⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯45：；．2SystemDesign⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．455．2．1DesignofMainFunctions⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．455．2．2DesignofWbrkProcesses⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．465．2．3DatabaseDesign⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．485．3SystemImplementation．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯495．3．1SystemInitialization⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一505．3．2CameraCalibration⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．505-3．3SystemWbrkProcesse

5、s⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯525．4Summary．⋯．．．．．．．．⋯．⋯．．．．．．．⋯⋯．．．．．．⋯．．．．⋯．⋯．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．⋯．．．．．．．．54Chapter6SummaryandProspects⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯556．1Summary⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．556．2Prospects⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51；References⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57Acknowledgements⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61AchievementsandProjectsDuringMaster’SDegreeStudy⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63摘要随着社会经济的持续发展，城市化进程的不断加快，我国城市交通面临着严峻的考验。汽车保有量的不断攀升，给居民的出行带来方便的同时，也给城市的发展带来了交通拥堵、环境污染和能源浪费等问题。与此同时，交通拥堵容易诱发交通事故，而交通事故常常会使道路更加拥堵，从而形成恶性循环。随着人工智能与计算机视觉技术的不断成熟，视频检测技术已经

7、广泛应用于智能交通系统中。在城市交通监控系统中，应用视频和图像处理技术从数字图像中获取交通信息，可以准确、高效地完成很多交通监测工作。本文针对城市道路中车辆排队的视频检测问题，以计算机视觉、图像处理和交通波理论为基础，实现了交通场景下的摄像机标定、基于伸缩窗的排队长度检测和排队长度线性预测模型，从而完成了对车辆排队长度的检测与预测，并在此理论基础上实现了系统的设计与实现。首先，实现了交通场景下的摄像机参数标定。本文结合传统摄像机标定与摄像机自标定方法，实现了一种仅使用车道标线及车道宽度的标定方法，该方法标定参数少，过程简单，适用于交通场景。其次，通过视频图像处理