基于視頻檢測的城市道路交通擁擠狀態(tài)判別方法研究.pdf

1、準確地實現(xiàn)交通擁擠狀態(tài)判別是構(gòu)建城市交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，是有效預(yù)防和緩解城市道路交通擁擠，進而提高道路通行能力的必要前提。目前交通擁擠狀態(tài)判別方法的研究多通過感應(yīng)線圈檢測技術(shù)獲取數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)對道路交通擁擠狀態(tài)的判別。隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，很多城市開始利用視頻檢測技術(shù)實時監(jiān)視道路，與感應(yīng)線圈相比，其具有處理信息量大、無需破壞地面、安裝維護方便等優(yōu)點，因此，視頻檢測技術(shù)在城市道路交通擁擠狀態(tài)判別方面具有較好的應(yīng)用基礎(chǔ)和前景。但是，現(xiàn)

2、有交通視頻檢測技術(shù)還局限于單純的交通信息提取，很少利用其進行城市道路交通擁擠狀態(tài)的判別。為此，研究如何充分利用視頻檢測技術(shù)實現(xiàn)城市道路交通擁擠狀態(tài)判別，具有重要的理論和實際意義。
　　 論文在分析現(xiàn)有道路交通擁擠狀態(tài)判別算法的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，提出基于視頻檢測的城市道路交通擁擠狀態(tài)實時判別方案，通過深入分析其問題和難點，重點研究了車輛目標的檢測、基于視頻的交通參數(shù)的選取、交通擁擠狀態(tài)的判別模型。
　　 在車輛目標檢測方面，

3、針對城市道路的復(fù)雜情況，選取基于非參數(shù)核密度的背景建模方法，利用先開后閉的形態(tài)學(xué)處理方法實現(xiàn)車輛目標的檢測。該背景建模方法具有良好的建模效果，能夠適應(yīng)復(fù)雜的城市道路場景。
　　 在交通參數(shù)的選取方面，考慮視頻檢測技術(shù)的特點，本文提出引入道路占有率、占有率離差平方對道路交通擁擠狀態(tài)進行描述。為了進一步改善交通擁擠狀態(tài)判別的準確性，提出了一種新的交通態(tài)參數(shù)——占有率變化指數(shù)，此參數(shù)描述了交通擁擠發(fā)生時，道路占有率在觀測時間內(nèi)保持較小

4、變化的特征。
　　 在交通擁擠狀態(tài)判別方面，以大量實際采集視頻數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究道路占有率、占有率離差平方、占有率變化指數(shù)三個交通特征參數(shù)與道路擁擠事件發(fā)生的關(guān)系，提出了新的交通擁擠判別準則，并在此基礎(chǔ)上利用模糊C-均值算法給出了一種交通擁擠狀態(tài)劃分方法，建立了一種新的交通擁擠狀態(tài)判別模型。
　　 最后，以重慶市實際采集城市道路視頻數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別對提出的交通擁擠狀態(tài)判別模型及人工判別進行實驗驗證，結(jié)果表明該模型是有效可行