基于激光測距和GPS信息融合的交通事件檢測算法研究
本文關鍵詞:基于激光測距和GPS信息融合的交通事件檢測算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為了及時檢測城市道路的交通擁擠事件,減少交通擁擠事件導致的出行延誤、財產(chǎn)損失甚至人員傷亡等,研究快速、高效、準確的交通事件自動檢測算法(AID,Automatic Incident Detection)至關重要,F(xiàn)有的AID算法研究大多采用單一固定式車檢器用于數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)來源單一,且主要是針對高速公路,對城市道路的AID算法研究較少,同時大多針對交通擁擠事件的發(fā)生階段進行檢測,目的是及時發(fā)現(xiàn)已發(fā)生的事件,而對于事件的趨勢狀態(tài)的研究不夠重視。針對上述問題,結(jié)合新一代數(shù)據(jù)采集技術(shù)和人工智能理論,提出了兩種基于激光測距和GPS信息融合的AID算法。首先介紹了城市道路交通流特性以及交通事件的檢測原理,在分析激光測距儀和GPS檢測原理的基礎上,提出了基于激光測距和GPS的AID系統(tǒng);其次對比分析了常用的AID算法,指出將其應用到我國城市道路交通擁擠事件檢測中存在的一些問題,同時在分析信息融合原理的基礎上,提出了基于激光測距和GPS的信息融合模型,為分類器特征向量的選擇提供參考;然后針對城市道路交通擁擠事件是否發(fā)生兩種狀態(tài),提出一種SVM-AID算法,針對城市道路交通正常、交通擁擠、擁擠加劇和擁擠減緩四種狀態(tài),提出一種粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的AID算法。對于兩種新AID算法分別構(gòu)建了基于激光測距儀和GPS信息融合的特征向量,給出了新AID算法的設計思想和工作步驟,并用實測試驗測試了其有效性。測試結(jié)果表明,相比于經(jīng)典AID算法,新算法具有更高的檢測率、更小的誤報率和更短的平均檢測時間。
【關鍵詞】:城市道路 AID 支持向量機 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡 信息融合 激光測距儀 GPS
【學位授予單位】:中國民航大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U495;TN249
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 研究背景及意義9-11
- 1.1.1 問題的提出9-10
- 1.1.2 研究的目的和意義10-11
- 1.2 交通事件檢測算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-13
- 1.2.1 國外交通事件檢測算法的研究歷史與現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 國內(nèi)交通事件檢測算法研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢12-13
- 1.3 研究內(nèi)容結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新點13-16
- 1.3.1 研究內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)13-14
- 1.3.2 技術(shù)路線和創(chuàng)新點14-16
- 1.4 小結(jié)16-17
- 第二章 交通事件檢測原理及信息融合17-30
- 2.1 交通事件概述17-18
- 2.2 交通事件檢測原理18-22
- 2.2.1 城市道路交通流特性分析18-19
- 2.2.2 交通事件檢測方法分析19-20
- 2.2.3 基于激光測距和GPS的AID系統(tǒng)20-22
- 2.3 交通事件AID算法分析22-27
- 2.3.1 常用AID算法分類23
- 2.3.2 AID算法比較分析23-27
- 2.3.3 AID算法的評價指標27
- 2.4 激光測距與GPS的信息融合27-29
- 2.4.1 信息融合原理27-28
- 2.4.2 信息融合模型28-29
- 2.5 小結(jié)29-30
- 第三章 基于支持向量機的交通事件檢測算法研究30-37
- 3.1 概述30
- 3.2 支持向量機分類原理30-32
- 3.3 數(shù)據(jù)級信息融合的SVM-AID算法設計32-34
- 3.3.1 特征向量的選擇32-33
- 3.3.2 SVM-AID算法步驟33-34
- 3.4 算法驗證及結(jié)果分析34-36
- 3.4.1 試驗條件34-35
- 3.4.2 有效性分析35-36
- 3.5 小結(jié)36-37
- 第四章 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的交通事件檢測算法研究37-48
- 4.1 概述37
- 4.2 基于粒子群的神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化37-41
- 4.2.1 粒子群優(yōu)化算法37-38
- 4.2.2 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡算法38-39
- 4.2.3 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡算法性能分析39-41
- 4.3 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的交通事件檢測41-42
- 4.3.1 特征量選擇41
- 4.3.2 算法設計41-42
- 4.4 算法驗證及結(jié)果分析42-46
- 4.4.1 實驗過程42-43
- 4.4.2 結(jié)果分析43-46
- 4.5 神經(jīng)網(wǎng)絡和支持向量機的比較46-47
- 4.6 小結(jié)47-48
- 第五章 全文總結(jié)與展望48-50
- 5.1 全文總結(jié)48
- 5.2 展望48-50
- 參考文獻50-54
- 致謝54-55
- 攻讀碩士期間發(fā)表論文55
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