交通系统数据融合算法研究

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1、密级公开分类号TP301.6工程硕士学位论文交通系统数据融合算法研究战昕指导教师王中生教授王明华高级工程师申请学位级别工程硕士工程领域软件工程2018年5月3日交通系统数据融合算法研究学科：软件工程研究生签字：指导教师签字：企业导师签字：摘要车流量是智能交通系统检测的基础核心问题，通过车辆检测获取准确的交通流量、车速等交通参数是实施有效的道路引导、交通控制等交通管理的基础。传统的车辆检测方法一般都采用单类型的传感器，由于传感器受自身和周围环境的局限，检测结果不能全面反映实际情况。本研究课题将磁敏传感器和视频传感器获得的车辆信

2、息融合，以解决车辆在不同状况下的信息不准确问题，提高车辆检测的准确率。目前，视频传感器检测已广泛用于交通道路中，但视频传感器对于光线变化敏感，易受天气、烟雾、光照等因素影响，而磁敏传感器不受上述因素的影响，但会受到车辆自身磁场的影响，检测数据也有一定的偏差，而且常常预埋在车道中，不便检修与施工。通过分析比较这两类传感器获得的检测数据，在融合服务器开发平台上设计并实现了基于视频检测和磁敏检测的融合框架和融合中心结构，该融合框架分检测和融合两个阶段，具有松耦合、可扩展等优点，融合中心结构采用模块化设计，把特征提取、数据关联和融合

3、计算分层次进行。融合算法基于数据源可靠性的D-S（Dempster-Shafer）证据融合理论，将视频传感器和磁敏传感器采集到的数据进行融合，通过可靠性评估与概率重分配的手段弥补了经典理论中的数据不一致问题，提高了检测的准确度。通过视频数据采集客户端采集实时视频数据、磁敏数据采集客户端采集实时磁感数据，并将数据实时上传至服务器端进行融合与判断。实验结果表明，在不同的交通状况下，同白天和夜间情况下单一传感器检测结果相比，数据融合方法获得的车流量准确率最高可将单独依靠视频检测的准确率提高2.2%~53.4%，可以明显提高夜间恶劣

4、环境状况下的准确率，同时在白天光线充足的情况下检测结果也有一定的提高。关键词：数据融合，多源交通信息，车辆检测，D-S证据理论ResearchonDataFusionAlgorithminTransportationSystemDiscipline:SoftwareEngineeringStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractTrafficflowisthebasiccoreissueofintelligenttrafficsystemdetection.Obtaininga

5、ccuratetrafficflow,vehiclespeed,andothertrafficparametersthroughvehicledetectionisthebasisforimplementingeffectiveroadguidance,trafficcontrol,andothertrafficmanagement.Traditionalvehicledetectionmethodsgenerallyusesingle-typesensors.Becausethesensorsarelimitedbythe

6、mselvesandthesurroundingenvironment,thetestresultscannotfullyreflecttheactualsituation.Thisresearchtopicintegratesvehicleinformationobtainedbymagneticsensorsandvideosensorstosolvetheproblemofinaccurateinformationofvehiclesunderdifferentconditionsandimprovetheaccura

7、cyofvehicledetection.Atpresent,videosensordetectionhasbeenwidelyusedintrafficroads,butvideosensorsaresensitivetolightchangesandareeasilyaffectedbyweather,smoke,lightandotherfactors,andmagneticsensorsarenotaffectedbytheabovefactors,butwillbesubjecttothevehicle'sownm

8、agneticfieldImpacts,detectiondataalsohavesomedeviations,andoftenburiedinthelane,inconveniencemaintenanceandconstruction.Byanalyzingandcomparingth