車流量統(tǒng)計和IPv6在智能交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、智能交通系統(tǒng)（Intelligent Traffic System，簡稱ITS）能夠有效提高路網(wǎng)使用效率，解決城市交通擁擠和安全等問題。在智能交通控制系統(tǒng)中，車流量統(tǒng)計和網(wǎng)絡(luò)通信是兩個最基本的要求。實際廣泛應(yīng)用中的IPv4通信協(xié)議由于其IP地址少、安全性低等的局限，制約了未來ITS的發(fā)展，因此IPv6新一代互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議應(yīng)運而生。本文研究了視頻目標(biāo)跟蹤算法，實現(xiàn)通過路口監(jiān)控視頻統(tǒng)計車流量預(yù)期，設(shè)計了支持IPv6的串口服務(wù)器及上位機(jī)客戶端

2、，減少串口設(shè)備淘汰成本，滿足互聯(lián)網(wǎng)+和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢要求，對智能交通的快速發(fā)展具有理論意義和實際應(yīng)用價值。以單點信號控制器為核心的智能交通控制系統(tǒng)，通過串口服務(wù)器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，后臺客戶端實時監(jiān)控現(xiàn)場運行情況。其中單點信號控制器以51系列單片機(jī)為主控制芯片，采用模塊化設(shè)計結(jié)構(gòu)，根據(jù)預(yù)存菜單控制信號燈邏輯變化，支持手動、自動及遠(yuǎn)程多種控制方式。
　　本研究設(shè)計了控制器的電源板，將24V電源變?yōu)?2V、5V電源提供給控制器其它模塊；設(shè)

3、計了控制器的驅(qū)動板，主要功能是擴(kuò)展處理器I/O口，增強(qiáng)驅(qū)動信號，隔離負(fù)載；設(shè)計了40*40cm的LED燈盤，采用12VDC供電，每個燈盤有121個LED，電流小于1A；研究了基于視頻目標(biāo)跟蹤的車流量統(tǒng)計算法，針對Mean Shift算法缺乏必要的模板更新、窗口寬度固定的不足，利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)對目標(biāo)邊緣進(jìn)行檢測，粒子濾波對目標(biāo)進(jìn)行預(yù)測，實現(xiàn)Mean Shift算法模板實時更新及核函數(shù)寬度自適應(yīng)，并進(jìn)行了仿真驗證；設(shè)計了以集成IPv4和IPv

4、6雙協(xié)議棧的Direct–Net為核心處理模塊的支持IPv6串口服務(wù)器，給出了該串口服務(wù)器電源電路、串口電平轉(zhuǎn)換電路、網(wǎng)口電路及指示電路的設(shè)計過程，參數(shù)配置和測試結(jié)果；為了遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制現(xiàn)場運行狀態(tài)，設(shè)計了支持IPv6網(wǎng)絡(luò)通信的上位機(jī)客戶端，重點完成了客戶端的網(wǎng)絡(luò)通信部分及人機(jī)交互界面，包括啟動界面，運行界面以及菜單編寫界面、方案設(shè)定界面等。結(jié)果表明，在目標(biāo)背景復(fù)雜多變、遮擋等情況下，基于本文算法的視頻目標(biāo)跟蹤具有較高的魯棒性和精確度，