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基于视频分析的单交叉路口的智能交通信号灯控制的研究
| 论文题名： | 基于视频分析的单交叉路口的智能交通信号灯控制的研究 |
| 关键词： | 智能交通信号控制;单交叉路口;视频技术;车辆检测;模糊控制 |
| 摘要： | 随着社会经济的发展，城市化速度加快，机动车数量迅速增加，由此带来的城市拥堵日益严重，交通阻塞已经成为世界各国普遍关注的问题。智能交通运输系统(lntelligentTransformSystem，ITS)应运而生，它可以对城市交叉路口的交通流进行有效诱导，进而提高道路的通行率，缓解城市交通压力，促进城市的可持续发展。交通信号灯控制是ITS的重要组成部分，它合理分配交叉路口的绿灯时间，缓解城市交叉路口的交通阻塞。目前常用的控制方式是定时控制，它无法满足交通流的随机变化，道路通行效率较低。如何快速、准确检测车流量，如何提高道路通行效率都是研究城市交通问题的热点。 基于视频技术的车流量检测是近几年发展起来的一种新的车流量获取方案。它以其直观性，安装方便和便于维护等优点，成为该领域的研究热点。视频车辆检测系统在不破坏路面的前提下，完成道路交叉路口车流量的检测，为交通信号灯控制提供准确的数据信息。 本文研究的是基于视频分析的单路口智能交通控制。首先分析了常用的视频检测方法光流法、帧差法和背景差分法的优点与不足。论文在背景差分法的基础上，采用改进的背景差分法和投影法结合的方法计算城市单交叉路口的车辆排队长度，其中针对光照等自然环境影响所产生的车辆阴影，在HSV颜色空间下对其进行检测去除，保证车流量检测的正确性。其次，论文采用模糊逻辑推理实现单交叉路口的实时控制。该方法不需要建立复杂的交通流模型，根据常识和经验设计隶属度函数和模糊控制规则，实现单交叉路口信号灯的动态配时。 利用MATLAB建立仿真模型，验证图像处理和模糊控制算法的正确性。仿真结果表明论文提出的车辆检测和阴影去除算法正确，模糊控制控制效果良好，满足交通控制的实时性和可靠性。验证方案正确之后，在CCS软件环境中编写系统程序，最后在TDS642EVM开发板上实现车流检测以及模糊控制的模拟实验，实验结果表明系统控制效果良好。 |
| 作者： | 张珊 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 孙旭霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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