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原文传递城市快速路交通监控系统关键技术及应用研究

论文题名：	城市快速路交通监控系统关键技术及应用研究
关键词：	城市快速路;交通监控系统;关键技术;交通事件检测;视频检测技术;子系统;信息采集技术;交通信息采集;交通诱导;控制技术;数据融合;控制一体化;内环路;研究成果;线圈检测;系统研究;设计;交通参数;技术问题;感应线圈
摘要：	近年来国内各大城市快速路网发展迅猛，快速路建成通车后的交通拥堵问题也日益突出。因此，城市快速路交通监控系统的重要性对其相关技术领域研究的发展提出了迫切要求。本人以攻博期间亲自主持设计实施的广州市内环路交通监控系统为依托，针对实施过程遇到的技术难题，选取城市快速路交通监控系统的几大关键技术问题进行了系统研究，提出了若干富有创新性和实用性的解决手段。并通过广州市内环路交通监控系统的工程实践，部分实现了技术研究成果的转化，取得了良好成效；其余部分成果作为工程的技术储备为未来系统升级发展奠定了坚定基础。　　本文首先从探讨通用的系统体系结构研究方法着手，结合分析了城市快速路交通管理的特点和功能需求，给出了城市快速路监控系统的基本框架结构，为系统的建立和实施打下了基础。然后，根据系统架构设计，本文分别从交通信息采集技术、交通事件检测技术、交通诱导-控制技术等几大关键技术问题进行了系统研究。　　 1.交通信息采集技术研究中本文主要研究了最具发展前景的视频检测技术，通过对视频图像背景估计、运动对象检测、目标跟踪等方法的研究，提出了一整套实用性的研究理论，并通过实例证明了上述方法的有效性。为了尽可能减少单一数据检测技术的弊端，进一步提高数据可靠性，本文还在视频检测技术的基础上，提出了视频与线圈检测的数据融合技术，从而完善了快速路监控系统的信息采集技术的框架基础。　　 2.交通事件检测技术研究中本文首先讨论了基于感应线圈检测器为采集基础，利用交通参数进行道路交通状态判断的几个问题--历史数据的修补、预测作用；不同车道交通参数差异的判别等。然后，又研究了以视频检测器为基础、以视频捕捉的方式进行道路交通事件检测时停车、碰撞等交通行为的判断方法。最后，在上述基础上研究了基于不同传感器数据融合的交通事件检测技术，提出了改进D-S证据理论，利用基于感应线圈和视频等检测信息融合，提高了交通事件检测的可靠性和响应速度。　　 3.交通诱导-控制技术研究中本文在前面交通信息采集和事件检测判断的基础上，提出了对城市快速路交通以交通诱导为基本手段，诱导-控制一体化为最终目标的研究思路。其中，在诱导方式中利用SP调查方法和logit回归模型通过实际案例重点研究了VMS的布点方法的科学性；在诱导-控制一体化研究中提出了一体化的模型，使得诱导控制技术得以更好的有机结合。　　在上述研究成果的背景基础上，本文最后以广州内环路实际工程为例，介绍了其交通监控系统的设计与实现。从项目的总体定位和结构设计开始，按照系统构成分别介绍了六个子系统--交通流检测子系统、入口匝道限流子系统、主线控制子系统、出口匝道信息子系统、交通违法抓拍子系统、CCTV子系统的实现。并在已实现的系统功能基础上，结合城市快速路监控技术的发展趋势，提出了系统未来技术发展的展望。
作者：	李红宝
专业：	控制理论与控制工程
导师：	徐建闽
授予学位：	博士
授予学位单位：	华南理工大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文