视频交通事件自动检测技术研究

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1、东南大学硕士学位论文视频交通事件自动检测技术研究姓名：钟琨申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：路小波20080101东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：玺扛望L日期：皇墨：；：鲨东南大学学位论文使用授权的说明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有

2、权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：伍靼显导师签名：匿笙蛤期：兰型．岬第一章绪论1．1研究背景第一章绪论近年来，由于中国经济的持续高速发展，道路交通迅速发展，从而引起的交通需求也越来越高，使得车辆和道路的矛盾越来越大。随着交通需求的不断增加，城市道路面临着交通拥挤的问题，高速公路也不例外。交通拥挤使道路系统运行的效益降低，也使道路上发生交通

3、事件的可能性大大增加。道路交通事故带来的交通系统的外部经济损失随着路网的建设和交通量的增加而增加，这是必然产生的社会问题，其造成的损失已不容忽视。为了解决地面交通快速发展所引发的各种问题，智能交通系统(IntelligentTransportationSystem，ITS)的研究被提到了重要位置。许多国家就发展智能交通系统做出了长远规划。部分已经研制成功的智能交通系统技术投入使用后取得了良好的效果和收益，现在，智能交通系统已经成为交通行业研究的热点。智能交通系统是将先进的信息技术、计算机技术、数据通讯技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用

4、于交通运输、服务控制、车辆制造，加强了车辆、道路、使用者之间的联系，从而形成的一种定时、准确、高效的综合运输系统。在智能交通系统中，道路交通动态信息采集成为交通管理智能化的前提，建立道路交通动态信息采集系统也就成为交通管理智能化的首要任务。交通动态信息采集系统的主要目标是获取车辆交通信息，其中包括道路车流量、车辆类型、车速、道路占有率、交通违章信息、交通事故检测等，主要侧重于对道路的宏观管理，该系统对道路交通的管理和道路规划设计有着十分重要的意义。交通事件检测系统【I】是交通信息采集系统的子系统，它是智能交通系统的一个重要组成部分。其中，交通事件检测系统的最关键部分就是交通事件

5、判断算法，算法的好坏直接影响事件管理系统的效率。目前，交通事件检测算法的关键技术主要有间接检测和直接检测两种。交通事件间接检测算法有很多，它们的基本原理是根据地感线圈、超声波等传感器所反应的交通参数的变化来判断是否发生交通事件。而交通事件直接检测算法主要是基于视觉传感器所获得的数据，直接检测是否有事件发生。到目前为止，比较经典的交通事件间接检测算法主要有以下几类阁：(1)比较／模式识别算法。比较算法通过识别正常状况下的特殊的交通模式来进行事件的判定，例如加利福尼亚算法、Monica算法、多用途事件检测(APID)算法都属于这类事件检测算法。(2)统计算法。统计算法的典型代表有贝

6、叶斯算法和标准正态偏差(SND)算法。(3)时间序列和平滑算法。低通滤波算法和Dutch算法都属于时间序列和平滑算法。(4)交通模型和理论算法。这种算法使用复杂的交通流原理来描述和预测事件状态期间的交通行为，并将实际的交通参数和模型预测值进行比较，如改进的McMaster算法。(5)先进的事件检测算法。这类算法主要包括基于神经网络的事件检测算法和基于小波分析的事件检测算法等。虽然这些算法在实际应用中取得了一定的效果，但是它们都存在一些共同的不足，例如反应时间长、误报率高、系统复杂和不能鉴别事件的性质等。目前交通事件间接检测算法的数据大多数来源于地感线圈和超声波传感器。地感线圈埋

7、在路面下，当车辆通过时根据线圈磁场强度的变化能够获得车流量、车速、车长等参数，提取交通事件的信息。但是地感线圈安装和维修时必须阻断交通，挖开路面，极为不便，得到的交通信息也极为有限，而且只有在交通事件对交通流的影响范围扩展到线圈为之后才能检测到事件，具有相当的时滞性；而基于超声波传感器所得数据的事件检测算法不但具有和基于地感线圈的事件检测算法相同的缺点，并且超声波易受外界环境的影响，使结果产生较大误差。与之相比，基于视觉传感器的交通事件直接检测系统能够获得更多的交通流信息，除车流量、车速、车