基于OpenCV和Halcon的交通冲突视频自动检测及数据处理

运用OpenCV和Halcon图形开发工具,以VC++6.0为基础开发平台,采用背景消减法和基于区域特征的跟踪算法实现视频图像中车辆运动目标的提取与跟踪,并将数据信息实时保存至文件中.在视频数据信息中处理提取冲突车辆的运动轨迹、速度、加速度等微观交通参数,实现交通冲突微观参数采集.综合减速度、角速度、速度和距离等指标建立多参数交通冲突判断方法,根据车辆的轨迹、速度和加速度曲线对车辆的运行特征做出分析,初步实现简单交通条件下机动车交通冲突视频自动检测.     

快速路入口区域车辆跟驰行为研究

快速路入口区域车辆跟驰行为及安全间距会受到汇入车辆影响。为了探索快速路入口区域车辆的跟驰行为,利用无人机在200m高空对快速路入口区域进行高空悬停定点拍摄,并利用Tracker软件提取了车辆速度、车辆横纵坐标、加速度等参数。采用跟驰距离、相对跟驰速度绝对值及跟驰片段长度指标对快速路入口区域车辆的跟驰行为进行判断,确定了快速路入口区域跟驰行为判定准则。在此基础上,对交通流变化、车道分布、入口形式对跟驰行为的影响进行对比分析。研究发现：快速路入口区域车辆跟驰距离均值为26m,车辆跟驰距离集中分布在15~28m；相对跟驰速度绝对值均值为0.75m/s,且90%车辆相对速度绝对值小于1m/s；车辆跟驰距离和后车跟驰速度随交通流增加逐渐减小；快速路最内侧车道车辆跟驰距离和跟驰速度大于中间车道；直接式入口的主线车辆跟驰距离和跟驰速度大于平行式入口。本文研究成果可为快速路入口区域跟驰行为参数标定及管控提供参考依据。     

车联网环境下的动态异质交通流车队离散模型

传统的异质交通流车队离散模型参数估计基于历史数据,不能很好地反映交通流的动态变化特征.为解决这一问题,构建车联网环境下的动态异质交通流车队离散模型.首先,考虑到车联网环境下,车辆行程时间数据易于获得,可对模型的分布参数进行动态估计;然后,基于动态分布参数,构建动态异质交通流车队模型;最后,通过实测数据分析下游交叉口到达流量分布与上游交叉口离去流量分布之间的关系.结果表明:与经典的Robertson车队离散模型相比,动态异质交通流车队离散模型对下游交叉口的到达车辆流量分布预测效果更好,平均预测均方根误差可减少26.51%.     

基于SVM的快速路合流区车辆间隙选择模型

通过2种典型快速路合流区车辆行为观测,发现匝道车辆在选择间隙时存在多次超车行为,表明其汇入过程是一个多次决策的动态过程.根据合流过程中车辆速度的变化特性,判定车辆在选择间隙时的决策点并采集决策点处的微观交通流参数.在此基础上比较了2种不同渠化设计下入口匝道车辆汇入行为的差异.考虑到合流车辆不同行为判别所需的关键参数不同,使用2个支持向量机模型(SVM)进行分类,建立了合流区车辆多次决策的间隙选择模型.通过对采集的交通流参数进行训练,SVM模型的预测精度能够达到91%以上,实现预测车辆间隙选择的目的.最后与Logistic回归模型进行比较,结果证明所提出的模型能够获得较高精度.     

一种基于核映射空间距离的入侵检测算法

通过研究基于距离的孤立点发现算法(Cell-Based),指出其存在的问题,提出了一种基于核映射空间距离的入侵检测算法.该算法通过检测孤立点的方法进行入侵检测,首先将样本通过核函数映射到高维特征空间,重新定义特征空间中的数据点之间的距离.然后经过初始聚类算法确定聚类数目和初始类中心,再通过迭代优化目标函数来实现数据点的再聚类,最终得到聚类中心,超出聚类中心点半径r外的点即为孤立点.试验结果表明,该算法能有效突出样本之间的差异,克服传统基于距离的孤立点发现算法易随参数变化而需调整单元结构的缺点,且具有更准确的检测率和较快的收敛速度.     

基于驾驶模拟的紧急避险车道断面宽度设置

在紧急避险车道断面宽度为4.5,7.7,9.0和12.2m条件下,利用UCWin Road Ver.9驾驶模拟仿真平台测试了5名驾驶员48次驶入紧急避险车道的几何运动参数.选取方向盘转速、方向盘转角、横向偏移率指标分别对车辆驶入紧急避险车道的最小转向半径、方向调整时间、转向角幅值、转向角频率和起弯点指标进行提取,采用多因素方差分析,检验断面宽度、驶入速度、断面宽度与驶入速度的交互作用对5个指标影响的显著性,通过多重分析检验不同断面宽度下各指标差异的显著性.研究结果表明:断面宽度4.5m时最小转向半径、转向角频率、转向角幅值与其他3组存在显著性差异,失控车速90km·h~(-1)时车辆即面临侧滑风险,车辆驶入紧急避险车道的难度大,驾驶员心理紧张程度高.仅断面宽度12.2m时起弯点位于渐变点之后,其起弯点与渐变段起点的差值与其他3组存在显著性差异.断面宽度对方向调整时间影响显著且不同断面间的方向调整时间存在显著差异,方向调整时间与断面宽度呈幂函数关系.综合分析,紧急避险车道的设置宽度不宜低于7.7m.     

适用于山地城市的Logistics速度-密度模型

为了计算山地城市不同立交基本段的通行能力,明确交通速度-密度的量化关系,根据Logistics模型的数学描述与连续交通流的一般规律,推导了不同交通流参数间的关系,建立了基于Logistics的速度-密度关系模型,并根据重庆市不同立交基本段与交通环境下采集的连续交通流数据,对模型进行了验证与分析.结果表明:在山地城市的复杂道路环境下,本文模型对实际交通流数据拟合精度较高,且标定的参数基本合理;本文模型的表达式简单,且主要标定参数的物理意义相对明确;针对自由流状态的道路,模型仍可标定相对合理的参数;山地城市道路的最佳交通密度明显高于《道路通行能力手册》(High-way Capacity Manual)的建议值,均值为38.55 pcu/(km·ln).据上述建模结果可知,基于Logistics建立的模型能准确地描述山地城市的速度-密度关系,对于今后交通流研究而言,具有良好的借鉴意义.     

基于视频角点信息特征的交通流参数测算方法

提出了一种基于视频图像中角点特征的交通参数检测方法．首先设置检测区域，并将检测区域分为初始检测区和跟踪检测区，在初始检测区内对运动车辆的存在性进行检测．为了加快计算速度，利用虚拟线状态检测的方法判断车辆是否驶入，如果有运动车辆出现，则对运动车辆的角点进行定位，并在初始检测区内实现状态参数的初始化．在跟踪检测区．基于刚体运动的一致性假设，依据角点的分布特征对车辆进行分割，实现对运动车辆的跟踪．在车辆完全驶离跟踪区域时，统计交通流的流量、速度以及车型等信息．     

山地城市交叉口车辆纵行运行特性

为研究车辆在山地城市道路交叉口停车减速阶段的运行特性,本文利用无人机采集了某山地城市道路交叉口的高空视频数据。基于云平台DataFromSky AI,采用Lucas-Kanade和背景差分等算法提取视频中车辆的速度和加速度等数据。按照不同坡度类型,分析停车减速过程中速度变化特征、停车点位置分布规律等运行特性。结果表明：在不同坡度路段,越靠近停止线的车辆其截面初速度越大,离散程度越高;停止线位置处的速度均与停车距离具有较强的正相关性;上坡路段车辆截面初速度、减速率和速度降幅均小于下坡路段;车辆与停止线距离越近,其停车位置点分布越集中;下坡路段车辆停车点位置更分散,分布的区间也较大,停车距离也逐渐增大。本次研究成果可以为山地城市道路交叉口仿真模型参数标定与修正等方面提供理论支撑和数据支持。     

一种变速器参数优化匹配方法研究

为兼顾车辆动力性和经济性的改善,针对变速器开展参数匹配的多目标优化设计.利用权重法将最高车速指标、0~60 km·h~(-1)加速时间和1挡最大爬坡度归一化处理,得到表征动力性的优化目标函数.并将百公里能耗作为经济性优化目标函数,再基于多岛遗传算法获得多目标优化问题的Parato解集.优化计算前后显示车辆的综合性能有较好提升,证明该优化方法较适用于车辆动力系统参数的匹配设计.     

关于一类n维自映射的周期点集

设f是可降的n维自映射,给出了当f的周期点集是闭集时的一系列等价条件,将一维自映射的情形向更为一般的一类n维自映射推广.     

关于一类平面五次动力系统奇点类型的几个定理

本文对平面五次动力系统无穷远奇点的类型进行了研究,给出了几个关于无穷远奇点类型的定理。对文献[1]、[2]、[3]、[4]中平面二次系统和平面三次系统奇点类型的结论进行了推广。     

拓扑动力系统<βN,N,σ>

讨论了特殊而有意义的拓扑动力系统〈βN ,N ,σ〉 ,给出了该系统中非游荡点集的性质 ,并证明该系统中不存在周期点 ,最后利用超滤幂的定义得到了循环点和稳定点的刻划     

关于三次参数曲线段的奇点和拐点的分布定理的一点注记

在苏步青等著的《计算几何》一书中给出了三次参数曲线段的奇点和拐点的分布定理,此定理尚有几种情况未讨论,本文给出该定理的补充分类。     

度量空间下Nash平衡点存在性(英文)

在度量空间下,定义向量对策理想Nash平衡点。并在相应的条件下证明这一平衡点的存在性。同时在这一结果的基础上,给出了有效的Nash平衡点存在的条件。     

酸碱滴定终点过程之研究(Ⅱ)指示剂参与的终点过程

对酸碱滴定中指示剂参与的滴定终点过程进行了研究，对常规滴定终点误差进行了分析，得到滴定实际状况的终点误差计算公式，并给出了提高分析结果准确度的途径，并认为校正终点是提高分析结果准确度的可行且易于操作的方法。     

手写印刷体汉字识别中特征及提取方法的改进

通过对汉字整体结构的分析及描述，在传统的特征点基础上，我们双提出了一种新的特征点，并对常用的特征点判别方法进行了改进。这种方法可以应用于印刷汉字及允许一定变形的手写体汉字，经实验表明，提取精度较高。     

定点到C2类曲面距离函数的改进

根据文献[ 1]所讨论的有关问题, 建立一个二元函数, 用于讨论该函数的临界切点及蜕化情形, 结合曲面点的分类得到有关定理及推论,改进并推广文献[ 1]中相应的结论.     

逐点比较法插补终点判别的研究

指出了逐点比较法直线插补和圆弧插补终点判别方法的区别,论证了逐点比较法圆弧插补不同判终方法可能导致的后果,并通过实践进行了验证     

关于圆周自映射的一个注记

设S1是一个圆周,f:S1→S1是连续映射.我们证明以下结论不仅对含有周期点的圆周映射成立,也对一般的圆周映射f成立,这个结论是R(f)Λ(R(f))Λ(Λ(f))Λ(Ω(f))(R(f))Λ(f)Ω(f).这里我们利用了图映射的某些性质.