激光雷达在智能交通中的应用

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1、激光雷达应用于智能交通组长：关勇组员：熊扬、姜福金、林璇时间：2013/12/19目录一、应用的意义二、应用的实例三、存在的问题四、展望及总结1、背景随着各国交通事业的飞速发展，道路越修越长，车辆越来越多，同时交通面临的问题也越来越严重。人们已经意识到单纯地进行道路基础设施建设已不可能从根本上解决目前交通所面临的问题，并开始将注意力从完善交通设施和扩大路网规模逐步转移到运用高新技术来优化和管理现有的交通系统，通过建立高效、便捷的路网管理体系来满足日益增长的交通需求，智能交通系统正是在这种条件下应运而生并得以迅速发展。1、意义所在-实时需求中国是世

2、界上交通事故死亡人数最多的国家之一1根据世界卫生组织的数据，每年全球因道路交通事故死亡的人数超过120万。其中交通事故死亡人数占世界的16%。2009年，全国共发生道路交通事故造成67759人死亡、27.5万人受伤，直接财产损失9.1亿元；2010年和2011年，交通事故造成死亡人数分别是65225和62387人，已经连续十余年居世界第一。1、意义所在-实时需求交通拥挤状况日益严峻2高峰时段,机动车的平均时速低至10km/h,极大地妨碍居民的出行速度和效率,耽误各种的事情。1、意义所在-实时需求原因所在3(1)道路设施不足,交通供应不能满足机动车

3、辆迅速增长的需要；(2)路网布局不合理,城市中心区人口过于密集,人口与道路空间分布极不均衡,交通设施建设受制约,路网存在严重的结构性缺陷；(3)公共交通发展滞后；(4)交通管理方面亟待加强。1、意义所在-实时需求激光雷达技术应运而生4(1)Lidar在车辆检测（车道的车流量、车道占有率，车速、车型、车头时距等)与智能交通信号控制中的应用；(2)智能车辆安全辅助驾驶技术（无人驾驶技术）；(3)交通事故还原现场等等。1、意义所在-实时需求激光雷达技术应运而生5(1)据科学家和工程师预测，应用先进的信号灯控制系统后可有效提高交通运输效益，可使交通拥挤降

4、低20％，延误损失减少10％～25％，车祸降低50％～80％，油料消耗减少30％，废气排放减少26％；(2)交通事故现场模拟可以为相关部门处理提供快捷、准确的信息；(3)在二维底图的基础上，可以通过三维扫描的实景影像了解道路真实情况。2、应用实例一LiDAR在车辆检测与智能交通信号控制中的应用5目的：智能交通监控系统的主要目的是检测交通路口的车流量信息，获取实时、动态的交通模型，并对道路车辆的运动情况进行监控。2、应用实例一LiDAR在车辆检测与智能交通信号控制中的应用5城市交通信号控制系统应用现状：1963年，世界上第一个中心式的交通信号控制系

5、统在加拿大的多伦多建成，将检测器的应用与交通信号控制系统结合起来，通过不同的检测器，利用交通控制算法及通信技术进行交通管理，建立起了早期的ATMS管理中心。随着信息技术的发展和交通流理论的不断完善、交通模型的不断优化，世界上出现了多种城市交通信号控制系统,如澳大利亚的SCATS系统、加拿大的RTOP系统、英国的TRANSYT和SCOOT系统、美国的UTCS-3GC系统以及ASCOT系统，其中TRANSYT系统、SCOOT系统和SCATS系统都使道路交通平均速度至少提高了10-29％，旅行时间减少10-20％，并在世界上很多城市得到广泛应用。2、应

6、用实例一LiDAR在车辆检测与智能交通信号控制中的应用5现有的常见检测技术：1）感应线圈车辆检测器；2）波频车辆检测器；3）视频车辆检测器；2、应用实例一LiDAR在车辆检测与智能交通信号控制中的应用5存在的缺陷：1、没有实时交通模型，而是根据类饱和度和综合流量从既定方案中选择信号控制参数，限制了控制参数的优化程度；2、选择相位差方案时，无车流实时信息反馈，可靠性低；3、无法检测到排队长度，难以最大化消除拥挤；4、计算量较大、很难获得整体最优的配时方案、需要大量的路网几何尺寸和交通流数据等不足限制着它的发展；5、在安装线圈时必须直接埋入车道，暂时

7、会阻碍交通；切割路面面积比较大，路基遭到破坏；6、阴影和积水反射或昼夜转换可造成检测误差；红外检测则在大雨或大雪天气条件下性能差，受大气中的粉尘或悬浮颗粒的影响；2、应用实例一LiDAR在车辆检测与智能交通信号控制中的应用5地面三维激光扫描系统：激光雷达（LiDAR-LightDetectionandRanging）是一种高精度的激光测量技术，其基本原理是利用激光器发射激光脉冲信号，探测器接收前方物体反射的光脉冲信号，通过测定光脉冲发射和接收的时间差来确定前方物体的距离(或运行速度)，LiDAR是继GPS以来在测绘领域的又一次技术革命。系统由一个

8、激光扫描仪集成一个内置或外置的数码相机和配套的软件控制系统及电源组成，并联合GPS进行作业，点云数据可以直接用来进行三维建模，数码相机的