探索车辆个数估计与车型分类的声频算法研究

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1、长安大学硕士学位论文车辆个数估计与车型分类的声频算法研究姓名：罗向龙申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：郭元术20030401摘要'$s9103本文从分析现行交通量检测和车型识别的现状出发，提出了一种利用车辆声音信号进行交通量检测和车型分类的新方法。对麦克风阵列所采集的车辆行驶时的声音信号，运用宽带阵列信号处理的方法进行离线处理，并将车辆个数的估计转化为阵列信号处理中信号源个数的估计，将车辆上下行的估计转化为阵列信号处理中波达方向变化的估计，进而较准确地估计出了车辆的个数与行车方向；同时对所采集的车辆声音信号应用模式识别中的主分量分析法实现了车辆的简单分类

2、，为实现车型识别作了一些初步的探索。最后通过实验论证了上述方法的可行性。关键词：宽带阵列信号处理主分量分析DOA估计车辆上下行交通量检测车辆分类ABSTRACTInthisdissertation，accordingtotheconditionofcurrenttrafficvolumedetectionandvehiclerecognition，anewmethodoftrafficvolumedetectionandvehicleclassificationwithvehiclenoiseispresented．Thenoisesignalofpassingvehic

3、lesisgatheredwithmicrophonearray，andprocessedofflinewiththemethodofwide—bandarraysignalprocessing，thentheestimationofvehiclenumberscanbetransformedintotheestimationofsignalsourcenumbers，upanddownofthevehiclecanbetransformedintoDOAestimationofarraysignalprocessing．Atthesametime，vehicletype

4、sareclassifiedusingPCAmethodofthepatternrecognitionbasedonvehiclenoise，andsomeprimarilystudyisdoneforvehiclerecognition．Atlast，theresultoftheexperimentprovesthismethodisfeasjb】e．Keywords：Wide—bandarraysignalprocessingDOAestimationTrafficvolumedetectionPCAanalysisUpanddownvehicleVehiclecla

5、ssification第一章绪论1．1引言交通流量、车流密度、行车速度是表征交通流特性的三个基本参数。交通流量是指在选定时间段内通过道路某一地点、某一断面或某一车道的交通实体数。从车流量的大小可以判定交通的拥挤状况，从而决定采取何种交通管理措施，因此对交通量的准确检测在交通工程中占有十分重要的位置。随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，出行率不断增加，车辆数急剧增长，道路的拥挤情况变得越来越严重，为了及时掌握道路的交通情况，提高道路的利用率，人们采取了各种措施来减小交通拥挤，了解道路的交通量是解决这些问题的前提。因此快速准确获取交通量参数就显得十分重要。近些年来，由于电

6、子技术、计算机技术和自动控制技术的飞速发展，为解决交通问题提供了新的思想，于是智能运输系统ITS(IntelligentTransportationSystem)就应运而生了。实践表明，智能运输系统是解决当前交通拥堵、环境污染等严重问题的有效途径。电子收费系统是智能运输系统的重要组成部分之一，它的诸多优点使其成为世界各国交通部门优先研究、发展、应用的技术之一。在收费过程中，车辆的类别是决定收费标准的重要因素之一。在电子收费中由于收费过程自动化，因此能够快速准确的自动识别车型具有很重要的意义。目前，对车流量的检测和车型识别的方法很多，但各有其优缺点，而现行的交通量检测器主要

7、针对高速公路和城市道路的交通量检测，而普通路段的交通量检测器很少，因此开发普通路段的交通量检测器就显得十分必要。同时在各种车辆的自动识别、分类技术中，目前真正能够实际使用的还不多，因此研究和开发新的识别与分类方法具有重要的实际意义。车辆行驶时产生的声音信号，长期以来被人们认为是交通噪声，而本文正是利用车辆行驶过程中所产生的声音信号来进行车辆个数与行车方向的估计，并通过车辆声音实现了车辆的简单分类。实验结果表明这种新的交通参数检测方法是可行的，虽然离实际还有一些距离。1．2国内外发展概况交通量检测在交通工程中占有十分重要的位置，