基于信息融合的车道检测算法

提出了一个基于图像区域分割和边缘检测信息融合的车道检测算法,首先在HSV颜色空间内进行基于区域的分割,得到车道边界的模板;接着将车道边界模板和道路边缘检测结果进行操作,得到车道边界点;最后对车道的边界点使用Hough变换进行处理,得到车道的方向和位置.算法将基于区域分割的信息和边缘检测的信息相互补充,提高了车道边界提取的精度.仿真实验结果表明,对于多种复杂的道路环境算法都可以鲁棒的检测出准确的车道.     

一种快速车流量检测算法

车流量检测是城市智能交通的关键技术之一.针对目前视频检测算法复杂度高、检测准确率不高的问题,提出了一种快速车流量检测算法.该算法通过划定进入和离开检测线,并结合背景差分方法,将目标的面上检测,转化为线上检测,避免了对目标复杂的跟踪过程及其带来的检测误差,有效降低了算法的复杂度,提高了检测的准确率.实验表明,该算法能够快速分车道检测车辆,计算复杂度低,检测准确率高,且具有车辆速度测量能力,能够为智能交通系统提供必要的支持.     

静液传动混合动力车辆的定量反馈鲁棒控制器设计

针对静液传动混合动力车辆起动制动过程中参数摄动量大和负载变化范围大等问题,采用定量反馈理论,进行了系统的鲁棒稳定性、干扰抑制和跟踪性能设计。设计了具有鲁棒性能的控制器,结合摩擦转矩动态补偿器组成了静液传动混合动力车辆的控制系统。试验结果表明:所设计的定量反馈鲁棒控制系统具有良好的控制效果,可有效抑制系统参数大范围摄动、强非线性以及外界干扰的影响,提高了系统的鲁棒稳定性和动态性能。     

一类不匹配不确定线性系统的鲁棒变结构控制

针对一类线性系统中模型参数存在的不确定性,同时这种不确定性通常并不完全满足匹配条件,设计了不匹配条件下的鲁棒稳定控制律,使其具有鲁棒到达条件并在有限时间内到达滑动平面．给出全局鲁棒到达条件的证明．进而通过解一个代数Ricatti方程设计了一个鲁棒稳定的滑动平面．在存在不匹配的不确定性项的情况下,滑动模态子系统仍具有二次稳定性．数值仿真结果说明方法是有效的.     

基于实例分割的复杂环境车道线检测方法

针对基于语义分割的车道线检测方法存在的特征表述模糊、语义信息利用率较低的问题,采用实例分割算法,提出基于改进混合任务级联（HTC）网络的车道线检测方法. 基于HTC网络模型,在主干网络中引入可变形卷积,提升主干网络对复杂环境中车道线特征的提取能力. 改进特征金字塔网络结构,在特征金字塔网络的基础上添加自底向上的低层特征传递路径,引入空洞卷积,在不损失车道线特征信息的情况下增加特征图感受野,利用低层特征中所包含的车道线的精确定位信息,提高车道线的检测精度. 实验结果表明,改进HTC网络模型可以实现车道线特征的鲁棒提取,在复杂道路环境中可以获得较好的检测性能,有效提高了车道线检测精度.     

信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法

针对目前交叉口拥堵、公交专用车道利用率低的问题,提出一种信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法。利用GPS定位实时获取交叉口处公交车的位置,并通过交通检测设备获取专用道内小汽车车辆数,结合主信号显示情况综合计算当前时刻公交专用道共享前后交叉口车辆总延误。将延误大小判断结果反馈给车道信号,车道信号显示红灯或绿灯以提醒司机是否能够进入公交专用道。引入受影响车辆概念,建立以减少交叉口车辆总延误为目标的公交专用车道共享控制模型。通过对当前时刻主信号显示红灯和显示绿灯两种情况分析,提出一种综合考虑车辆司乘系数、受影响车辆的交叉口延误计算方法,得到共享公交专用车道前后交叉口车辆总延误差值的表达式。利用示例数值模拟在多种不同场景下车道信号的显示情况,分析了专用道内已有车辆、公交车位置以及主信号显示情况对车道共享的影响。结果表明：该控制方法较符合实际情况,并能有效提高公交专用车道利用率,能够充分利用交叉口绿灯时间,为解决公交专用车道的动态共享、缓解道路拥堵提供了一种新的思路。     

冰雪条件下信号交叉口交通拥堵扩散范围估计

冰雪条件下交叉口交通拥堵范围的正确估计,有助于交叉口交通控制的优化和决策。首先根据冰雪条件调查数据,分析了不同冰雪条件对饱和流率的影响,得到不同等级冰雪条件对交叉口饱和流率的折减值及其回归模型。然后基于信号交叉口车辆排队特点,将交叉口分为过饱和、不饱和以及临界饱和状态,并建立了交叉口实时车辆排队长度计算模型。最后考虑路网中各要素的相互关联和相互影响的特性,提出了冰雪条件下基于交叉口交通拥堵扩散范围估计方法。该交叉口拥堵扩散范围估计方法可作为冰雪天气条件下交叉口信号配时方案优化依据,同时对制定合理有效的交通拥挤疏导策略具有重要意义。     

车载移动执法中违规车辆智能检测研究

提出了一个面向高速道路交通车辆违规行为移动执法智能检测模型。系统模型分为车道线检测、车辆检测与跟踪、逆透视变换及几何量算、面向车道定位的地图精细匹配等4个子模块。该系统模型算法在实际高速公路环境中进行了车辆违规行为检测,以及车道线检测、车辆目标及跟踪等专项测试以表征其对车辆违规行为的检测能力。测试结果表明,该系统模型具备在一定的复杂交通环境中车辆违规行为辨识能力。相关专项测试表明,该模型可以快速及准确地检测记录违规车辆。     

基于Ad Hoc网络的智能交通模型研究

目前,我国多数大中型城市的交通拥堵问题都很严重．若能够合理的分配道路资源、动态获得拥堵路段和准拥堵路段的交通信息,辅助司机做出正确判断,避开车流拥堵的储段,可以从根本上做到缓解整个交通拥堵的目的．本文所讨论的就是建立一个AdHoe网为基础的智能交通模型,车辆可以实时从AdHoe网当中获得交通信息,提前感知到交通拥堵将出现在哪条街道上,并做出合理判断和选择．     

结构化道路车道线的鲁棒检测与跟踪

针对智能车在视觉导航过程中车道线检测的鲁棒性和实时性问题,提出一种适用于结构化道路的车道线鲁棒检测与跟踪方法。首先,简化的Sobel算子提取车道线边缘图像,将边缘图像与改进的Otsu方法得到的车道线分割图像进行融合,实现对车道线标记点的鲁棒检测;然后,采用迭代最小二乘方法拟合车道线标记点并去除干扰点,并根据拟合参数建立车道线模型;最后,引入尺度无迹卡尔曼滤波(SUKF)对车道线进行跟踪。通过对多段实地采集的视频进行了仿真实验,结果表明,该方法对于高速公路车道线的检测率可达到99%,并具有较好实时性能;对于受损和弄污的城市道路车道线也体现出较好的鲁棒性和时间性能。     

城市主干路交通溢流控制建模及仿真

利用冲击波理论估计路口的排队消散速度,利用累积的原理估计路段的最大排队长度。下游路口周期开始到最大排队期间,根据上游到达排队车辆加路段初始排队车辆等于下游消散排队车辆的基本物理原理,建立发生交通溢流时的临界相位差模型。通过改变等长度路段的流量和等流量下路段的长度,分别计算临界相位差。结果显示,该模型能够有效避免交通溢流现象的发生。     

Traffic violation detection based on the implicit curves family

We propose an effective algorithm for the detection of the traffic violation vehicle by employing a set of implicit function curves which can be used to describe the different regions on the roads. When the vehicles are detected to run across different road regions, we can determine in which region that vehicle lies easily and immediately by using the set of implicit functions. According to the vehicle trajectory and the relationship among different regions described by the implicit functions, we can quickly and accurately determine whether the vehicle violates the traffic rules. In order to improve the detection efficiency and accuracy greatly, we use the piecewise linear functions to approximate the set of implicit functions in actual detection. Experimental results show that our algorithm can detect the traffic violation and display the specific violated traffic rules in real time.     

面向城市路口的高清晰智能监控系统研究

在对复杂的城市路口监控环境深入分析的基础上,提出了一套高效稳定的高清晰视频车辆检测与跟踪算法,以此为核心构建的智能交通监控系统实现了包括交通流统计、违章取证和车牌识别在内的全天综合智能监控。提出了高效的两步车辆检测法:在鲁棒的帧间边缘差分运动检测基础上,利用车牌纹理投影特征和尾灯颜色特性实现车辆检测。在车辆跟踪方面,提出了提取大尺度的FAST稳定角点进行Lucas-Kanade金字塔跟踪和基于Kal-man预测的车辆尾灯锁定,以完成昼夜不同情况下路口车辆的长距离稳定追踪。实际应用结果表明,车流量采集精度达到96.5%,违章记录有效率87.6%,具有优良的性能。     

Vision-based long-distance lane perception and front vehicle location for full autonomous vehicles on highway roads

A new vision-based long-distance lane perception and front vehicle location method was developed for decision making of full autonomous vehicles on highway roads. Firstly, a real-time long-distance lane detection approach was presented based on a linear-cubic road model for two-lane highways. By using a novel robust lane marking feature which combines the constraints of intensity, edge and width, the lane markings in far regions were extracted accurately and efficiently. Next, the detected lane lines were selected and tracked by estimating the lateral offset and heading angle of ego vehicle with a Kalman filter. Finally, front vehicles were located on correct lanes using the tracked lane lines. Experiment results show that the proposed lane perception approach can achieve an average correct detection rate of 94.37% with an average false positive detection rate of 0.35%. The proposed approaches for long-distance lane perception and front vehicle location were validated in a 286 km full autonomous drive experiment under real traffic conditions. This successful experiment shows that the approaches are effective and robust enough for full autonomous vehicles on highway roads.     

Dynamic Impact Factor Induced by Idling Vehicle-Bridge Coupling Vibration

怠速车-桥耦合振动下城市桥梁动力冲击系数

刘浪^1,2,王杰²,杨洪²

(1. 省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室,重庆交通大学,重庆 400074;

2. 重庆交通大学,土木工程学院,重庆 400074)

摘要：

为计算拥堵状态下怠速车-桥耦合振动对城市桥梁的冲击作用,持续定点采集了大量拥堵车列图像,利用图像数字化处理技术,建立了3种车辆模型及6种典型城市桥梁拥堵车列模型。根据实桥参数建立了怠速状态下车-桥耦合振动有限元模型,计算了各种典型拥堵车列荷载工况下车-桥耦合振动产生的动力系数,并与规范冲击系数进行了对比。结果表明,6种拥堵工况产生的最大动力系数分别为规范值的1.15~2.67倍,说明拥堵状态怠速车-桥耦合振动产生的冲击系数较正常交通状况大。针对拥堵严重的桥梁的设计及评估,本文建议采用1.7的规范修正系数。文中提出的分析模型及方法可为本领域的进一步研究提供有益的参考。

关键词：动力冲击系数;车-桥耦合振动;交通拥堵模;规范设计值

     

势能场影响区域车辆交互速度变化模型

为定量分析交通流中车辆间的交互影响,开展了主干路车辆交互速度变化模型研究,通过类比势能场理论中的引力和斥力,界定了势能场影响区域的概念,将目标车运行时与周围车辆的吸引和排斥作用归结为势能场影响区域交互面积的变化,提出考虑势能场影响区域的车辆交互分析方法,建立了目标车速度变化量与势能场影响区域交互面积的线性模型. 采用P3-DT北斗高精度定位测向机采集车辆坐标和速度,标定模型参数. 用该模型计算目标车速度变化量,并与实测数据进行对比. 结果表明:模型计算值与实际值之间的误差小于15%,车道变换时间越短,目标车与目标车道后方车辆间的交互作用越明显,后车的减速操作越迅速,验证了模型的有效性. 该模型将传统微观交通流分析中的车速与车辆间距两大因素归一为势能场影响区域交互面积,可为微观交通流中的多车交互研究提供方法,并为自动驾驶车辆提供速度控制策略.     

基于车牌识别数据的交通拥堵识别方法

针对目前缺少基于车牌识别数据的交通拥堵识别方法的相关研究,使得建设及维护成本均较高的车牌识别系统只能实现交通监控、流量检测等初级功能,导致系统性价比较低的问题,分别设计了基于车牌识别数据的单车行程速度采集方法及区间平均行程速度采集方法,对交通拥堵的识别方法进行了研究,并进行了实例分析.结果表明,单车行程速度采集方法及区...     

基于车流量的智能交通控制系统设计

设计了一种交通灯与车流量信息相匹配的智能交通控制系统,主要包括交通灯控制模块、无线数据通信单元、红外车流量检测电路、红绿灯显示电路、车距检测电路、LCD液晶显示以及电源转换电路等模块.测试结果显示,电路各个功能模块运行稳定,能够根据检测到的车流量信息实时调整交通灯时长,同时车流信息能通过无线模块实时发送给移动车辆,从而有助于引导车辆分流,对缓解交通拥堵,提高交通安全性具有良好的应用价值.     

基于控制系数的交通信号动态配时研究

为缓解城市路口处的交通拥挤状况,针对路口多相位交通流建立一种实时动态模型,提出一种基于控制系数的交通信号配时方法。用随机的交通流数据模拟路口各个车道上监测到的车辆数目,在以各个相位对应车道上的车辆数目按照比例分配相位时间的基础上,提出车辆资源竞争公平性问题,引入控制系数,以最大通行能力为路口模型控制性能指标,进行周期信号灯配时的仿真。仿真结果表明,此方法比定时控制方法提高了1.7%的通行率,对于路口的信号控制是行之有效的。     

基于改进Mask R-CNN的交通监控视频车辆检测算法

针对交通监控视频车辆检测常易受到遮挡导致目标车辆出现漏检或误检的问题,提出一种基于改进Mask R-CNN的交通监控视频车辆检测算法. 采用基于bottleneck结构的主干网络,提高主干网络提取特征的能力; 通过基于预测mask分数的掩码分支,融合目标的类别分数和掩码质量分数,提高车辆的掩码质量; 通过基于Arcface Loss的目标检测损失函数设计,提高不同特征之间的可判别性,提高目标的检测精度. 实验结果表明,改进的Mask R-CNN模型可更好地检测到被遮挡的车辆,目标车辆的检测精度超过Faster R-CNN、YOLO v3和Mask R-CNN模型,可解决目标车辆漏检或误检问题.