车流量的检测及控制策略的思考

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  摘 要:随着社会经济的全面发展,人们生活水平不断提高,汽车成为了人们出行的主要方式,车流量的增加,城市交通问题也逐渐凸显出来,基于此,本文针对车流量的检测及控制策略展开了全面的分析。首先简单了解了现阶段城市智能交通发展现状,继而对车流量监测控制方法进行了全面的分析,对智能交通系统的性能进行了全面的思考,通过本文的分析希望能够为国家交通控制系统的完善提供参考。
  关键词:智能交通;交通信息采集系统;激光扫描
  引言:近年来,国家城市化建设水平不断提高,社会经济水平也得到了全面的发展,国民对交通运输也提出了更高的需求,传统的交通系统已经无法满足新时期人们的出行需求,因此需要国家对交通控制系统进行全面的改革创新,利用全新交通控制系统,实现出行智能化,提高交通道路的运行效率,提高国家交通系统功能性,从根本上解决交通拥挤问题,减小交通事故,为国民带来更加便捷的、安全的出行生活。
  一、城市智能交通发展现状
  国内智能交通起步较晚,现阶段依然处于发展阶段,纵观国家智能交通的发展情况来看,为了加快智能交通的发展建设,国家政府积极和国外进行交流合作,并且成立了一系列有关部门,对道路交通的发展情况进行总体规划,并且建立形成了示范部门,现阶段,国家建立并且投入使用的智能交通系统包括了交通信号控制系统、交通管理系统、闭路电视监控系统、交通信息动态显示系统。以交通信息动态显示系统为例,某市就利用这种交通控制系统和122个报警台对采集交通信息,以此及时的获得交通突发事件的信息,并且第一时间在远程指挥处理事件,现阶段,这种系统在北京、上海、深圳等地区都已经安装了这种系统,但是和国外的智能交通系统相比,依然存在一定的差距,但是由上可知,现阶段,国家智能交通系统较为片面,并没有关于车流量的检测和控制。
  二、车流量的检测控制方法
  由上可知,新时期很多城市都建立了交通信息采集系统和监控系统,以此实际监测控制路面交通情况,但是在车流量的检测上的应用系统相对较少,不能够满足新时期现代化交通管理需求,因此,还需要对交通检测系统进行全面研究,以此完善交通检测,让交通检测工作得到全面的发展。
  (一)激光扫描和视频技术融合
  传统的视频检测手段成本较低,安装简便,但是在精度问题上相对较差,还会受到环境的影响,无法准确获得车流量信息。而激光技术作为近年来发展迅速的一种信息技术,已经成为了获取空间数据的重要技术手段之一,和传统的测量手段相比,激光测距技术具有着独特的优势,其工作效率较高,数据获取速度较快,在低成本的同时也能够保证数据精确度,此外,激光扫描不仅能完成对车流量数据获取工作,还能够获取周边环境信息,这现有任何一种检测手段所有没有的功能。
  (二)激光扫描仪工作原理
  本文采用的激光扫描仪为德国公司制作的ROD4 Plus,这种扫描仪的相关参数如下:扫描的最大范围为-5°到185°一共有529个点,50Hz,也就意味著每20模式,就完成一次扫描,此外该扫描仪还提供了网络接口,可以将仪器设备的传输速率提高到100Mbps,测量距离范围为0-50M,计算误差可以控制在4cm以内。
  1.激光扫描数据处理
  这种车流量监测控制策略的关键在于时间同步和坐标系的配平问题,必须要让激光扫描仪所得到的车辆数据和视频中的车辆信息相互匹配,因此首先需要利用激光扫描仪对车辆的宽、高进行计算,根据不同的宽度和高度确定每一辆车的具体信息,并且形成激光帧集合,每一帧中都要包含529个点,除了车辆数据之外,还要包括背景数据,并且得到扫描点的云数据集合,根据宽度和高度,计算得出数据横坐标的最大数值,最终获得车辆在激光扫描范围内的坐标位置。
  2.视频信息数据处理
  除了要对激光扫描仪的数据进行处理,还要对获取的视频信息数据记性处理,首先就要建立起准确性较高的背景模型,得到不同车辆的信息,便于后期的定位跟踪。对于动态视频图像而言,每一帧图像的内容都可以分为静止背景和运动对象两个部分,因此,每一帧中的背景并不是完整的背景,只是完整背景的一部分。因此本文采用了混合高斯模型来获取图像背景,可以更加准确的确定像素点的视频序列。
  3.数据融合实施方案
  以某地区为例,将激光扫描仪以垂直悬挂的方式安装在天桥上,让仪器的扫描区域覆盖住整个单向车道截面,并且在相同角度位置安装了相应的视频设备,通过激光扫描获得的点云数据,对车辆进行判断,并且采用背景差分法提取目标数据,从车辆进入激光扫描面的第一帧开始到离开的最后一帧结束,将具体的扫描数据保存为一条数据记录,根据数据判断车辆速度v,而在已知车辆长度L米,是时间范围T内通过的车辆数量N,再利用激光扫描帧c,就能够到得到具体的交通流量为N/T,而车速v=L/c*0.02m/s。在得出具体的交通流量后,还可以形成虚拟的三维点云图,明确车辆经过后的点云痕迹[1]。
  总结:综上所述,城市交通拥堵问题是限制国家城市化发展的关键性问题,交通系统是国家的公共基础系统,而交通控制系统又在交通系统中具有着无法替代的作用直接关系城市的发展进步,因此加强对车流量的检测和控制是现代社会发展过程中必须要尽快解决的问题之一。
  参考文献
  [1]谢印庆,姜莉,王鲁云,等.一种快速车流量检测算法[J].哈尔滨理工大学学报,2016,21(4):19-24.
  [2]张汝峰,胡钊政,穆孟超.基于Kinect深度虚拟线圏的夜间车流量检测[J].交通信息与安全,2017(5):28-36.
  作者简介
  何梦颖,女,湖南省常德市人,民族汉,学历本科在读。
  第二作者,刘博文、谭辉。
  (作者单位:长沙理工大学云塘校区)
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