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交通安全與智能控制

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交通安全與智能控制范文第1篇

關鍵詞:智能交通 ARM7 監控系統 電子警察

中圖分類號:C913文獻標識碼: A

1 引言

交通安全問題是一個嚴峻的社會問題,關系著人民群眾生命財產安全。據統計,2012年我國共查處超速行駛9000多萬起,因超速行駛造成的事故致7000多人死亡;不按交通信號燈指示通行的違法行為2600多萬起,路通事故4.6萬起致1.11萬人死亡5萬余人受傷。在傳統的交通監控中,需要投入大量人力、物力,隨著經濟的發展,城市規模不斷擴大,城市機動車輛數量迅速增加,交通監控負荷越來越大。采用智能交通監控系統,能有效減少人力、物力的投入,提升交通監控能力,促進城市交通安全。下面,本文以ARM7為例,就基于ARM7的城市智能交通監控系統設計相關技術進行淺要的探討。

2 城市智能交通監控系統發展研究

2.1 城市交通監控系統發展歷史

早在1858年,英國倫敦就出現了交通信號燈,最初的信號燈以燃煤氣為光源,通過機械扳手實現紅、藍光的轉換,用以指揮馬車通信。1914年,美國開始出現電器啟動的紅綠黃交通信號燈,該信號燈以紅、綠、黃三色圓形投光器組成,紅色表示停止、綠色表示通信。1918年,美國研發出可控制的紅綠燈,有壓力探測器控制模式和擴音器控制模式兩種。1968年,聯合國在《道路交通和道路標志信號協定》中,對交通信號燈進行了規定,包括綠燈、紅燈、黃燈、左右轉彎等,同時制定了《道路交通安全法實施條例》,成為交通信號燈的國際標準。交通信號燈的出現,有效的提升了交通流量疏導能力、道路通信能力,在減少交通事故方面起到了重要作用,改善了道路交通狀況。不過,隨著城市規模的擴大和機動車輛的增加,再加上城市道路構造方面的影響,傳統的交通信號燈已經不能滿足城市交通控制的需要,急需提升城市智能交通監控水平。

2.2 智能交通監控系統發展現狀

智能交通監控系統利用微處理器和傳感器等,實現交通智能監控。早在上世紀八十年代,國外就出現了車輛智能導流系統,并迅速投入使用。1991年,美國開始了智能交通監控系統的研發并迅速投入實踐應用,成為國際上智能交通監控發展最為迅速的國家。繼美國之后,歐洲、日本等也開始了相關方面的研究和應用,目前在交通關系、出行需求、公交運營、電子收費、應急管理、車輛控制、交通安全等方面的研究都取得了極大的發展,并與智能汽車技術產生了緊密的結合。我國在智能交通監控系統的研發上起步較晚,上世紀九十年代以前主要在一些大城市引進國外的交通信號控制系統,九十年代以后國內才進行相關方面的研究,經過二十余年的努力,也取得了一定的進展。

3 基于ARM7的城市智能交通監控系統分析

3.1 主要功能分析

傳統的十字路品交通信號燈,主要通過車流量分析,預先設置各方向紅綠燈延時,用以進行交通疏通控制。但實際上,車流量的變化具有很強的不確定性,不同路口、不同時段之間的車流量會出現巨大的差異,尤其在城市規模不斷擴大、機動車輛迅速增加的情況下,這種不確定性帶來的差異越來越為明顯。利用ARM7構建城市智能交通監控系統,主要是為了構建出根據車流量實際變化情況進行自智能調整,避免空道占時現象減少車輛滯留時間,并執行違章抓拍等動作。

3.2 ARM7概述

ARM7系列處理器是英國ARM公司設計的主流嵌入式處理器,該處理器采用3級流水線,提供了一系列內核、體系擴展、微處理器、系統芯片應用方案,由于所有產品均采用通用軟件體系,因此相同的軟件可以在所有的產品上運行。利用ARM7構建城市智能交通監控系統,其精確度取決于芯片內部集成的A/D轉換器,僅需少量的電路支持,有較多的寄存器和豐富的資源,并可應用匯編語言和C語言進行編程,具有極高的性價比,能有效提高城市智能交通監控水平,降低系統構建成本。

3.3 系統基本結構

根據本系統基本功能,系統基本結構主要分為電子警察監控系統和交通監控系統兩部分。電子警察監控系統負責違章抓拍、肇事記錄,并將數據發送至監控中心;交通監控系統主要對車輛滯留進行檢測,通過交通高峰低峰狀態對交通信號燈的通行時間和禁止時間進行智能調整。

4 系統基本設計綜述

4.1 電子警察監控系統設計綜述

在本系統中,電子警察安裝于交通路口,24小時對違規違章車輛進行監控記錄,抓拍違章車輛以圖片形式發送至監控中心,監控中心以照片作為處罰依據,利用電子警察替代人工監控,降低人力投入并提高監控覆蓋率,提高機動車駕駛員的自覺性,減少交通事故發生概率。電子警察智能監控采用地感線圈和紅外線技術實現,以有效博捉違章車輛并進行自動抓拍,記錄違章過程。自動抓拍的相片質量,需要保證車輛號碼清晰,違章過程記錄清晰,以確保抓拍記錄結果能作為違章現象和交通事故處理判斷的依據。同時,為了滿足肇事、違法處理的需求,還可以采用視頻拍攝的方式,為交通監控提供更為有力的支撐。因此,系統在設計時需要考慮足夠的擴充性、移植性和兼容性,預留擴展接口建設開放式軟件平臺,以便更好的與其它系統協同工作。

4.2 交通信號控制系統設計

交通信號控制系統包括車輛滯留檢測系統和交通信號燈控制系統兩個部分。車輛滯留檢檢測系統對車輛滯留情況進行檢測,可采用電感式傳感器或紅外線傳感器進行,利用傳感器檢測車輛滯留情況。考慮建設成本和可靠性, 采用電感式傳感器具有較高的性價比。在車輛滯留檢測中,車輛滯留數量的計數是智能控制的關鍵環節,可采用雙傳感器的方法,利用ARM7獲取傳感器發送的脈沖對車輛滯留數量進行計數,以獲取準確的車輛滯留數量,避免出現漏檢現象。在系統中,設定各時段車輛滯留量預設值,作為系統信號燈控制的標準值,當系統檢測到車輛滯留量達到預設值時,即啟用車輛信號智能處理程序對車流量進行調整,調整信號燈控制,當路口發生緊急事件時,則程序自動啟用緊急信號處理程序,對信號燈進行緊急控制,從而實現路口信號燈的智能控制,避免因固定預設值信號燈控制模式降低交通疏導效率。

【參考文獻】

交通安全與智能控制范文第2篇

關鍵詞 智能交通 人才培養模式 課程體系

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

1 智能交通行業背景

國家在“交通運輸行業智能交通發展戰略(2011-2020)”中提出,深入貫徹落實科學發展觀,按照加快轉變交通運輸發展方式、構建“便捷、安全、經濟、高效”的綜合運輸體系、發展現代交通運輸業的總體要求,以集成創新、規模應用為重點,著力促進智能交通技術在交通運輸領域的有效應用,著力提升智能交通領域的自主創新水平,著力推動智能交通系統產業和市場的發展,滿足人民群眾對出行安全和便捷要求,使智能交通成為現代交通運輸業的重要支撐和交通信息化的先導,并為我國戰略性新興產業提供應用環境和市場。國家在《公路水路交通運輸信息化“十二五”發展規劃》提出,大力推進交通運輸各領域信息化建設,推動信息技術與交通運輸管理和服務全面融合,全面提高交通運輸智能化、現代化水平。湖北交通根據交通信息化發展趨勢,在“十二五”將開展“公路水路安全暢通與應急處置系統”、“公路水路交通出行信息服務系統”、“交通物流公共信息服務系統”、“交通綜合管理信息平臺”等四項重大工程建設,這需要充實大量的計算機網絡、電子政務、辦公自動化、智能運輸、聯網收費、視頻監控、信息服務等不同層次的技術力量,尤其需要在一線的高素質技能型人才為各信息系統的建設與管理提供人才保障。

2 行業人才需求調研

通過對相關企業的走訪、調研,分析未來幾年智能交通行業對人才的需求主要體現在以下三個方面:

2.1 城際智能交通

在城際交通方面,伴隨著中國高速公路投資規模的不斷擴大,建設里程的不斷增加,高速公路管理所需交通工程設施,特別是高速公路的通信、監控和收費系統需求量將不斷擴大。高速公路智能交通系統是以信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、控制技術及計算機技術和交通工程等技術為基礎的綜合性、集成化大系統,主要由監控系統、通信系統和收費系統三大部分組成。

到2015年,湖北省高速公路總里程將突破6500公里,力爭達到7000公里,根據交通部門的崗位調查和需求預測,湖北“十二五”期間智能交通領域需要從事交通控制與管理、電子不停車收費等方面的高技能人才從業人員在1.3萬人以上。

2.2 城市智能交通

智能交通是智慧城市建設的重要組成部分,通過改進地面公交調度和信息服務、出租車綜合信息服務、軌道交通換乘信息服務和交通樞紐綜合信息服務等,能夠幫助出行者選擇更好的出行方式,由“盲目”出行轉變成“有序”和“可靠”出行。近年來,各地都在不遺余力地推進智能交通的建設,并將它作為發展智慧城市的重要目標。根據武漢市智能交通發展規劃預測,湖北“十二五”期間城市智能交通領域需要從事GPS與電子地圖制作、城市交通控制與管理等方面的高技能人才從業人員在1萬人以上。

2.3 城市軌道交通

按照武漢市軌道交通規劃,武漢將有5條地鐵連通武漢三鎮,23條過江通道穿越兩江,到2017年,共7條軌道線建成,總里程超過250公里。根據許多城市發展城市軌道交通的經驗,城市軌道交通的建設和發展,將會帶來大量的人才需求,除了建設時期需要大量的軌道交通工程建設人員外,隨著城市軌道交通的投入運營,每年都會產生大量的運營人員需求,人員需求崗位既涉及行車組織人員,也涉及非行車人員。專家預測,每開通一條地鐵線路大約需要各類人才1300人左右,根據武漢市目前的城市軌道七條線路的規劃,到2020年,武漢軌道交通人才需求將達到近1.2萬人,而60%是一線技術管理和運營管理人才。總之,總長為250公里的武漢軌道交通將能提供10000多個就業崗位。

3 專業技能型人才培養體系基本設想

3.1 人才培養目標定位

根據行業背景及相關企業人才需求調研明確了本專業人才培養目標的定位:本專業主要面向湖北及中部地區,服務交通運輸行業,培養具有良好職業道德和敬業精神,掌握必備的文化知識和專業基礎理論知識,具備監控系統、收費系統及通信系統的集成與施工、維修維護、系統管理等專業技能,適應高速公路與城市道路信息化系統的施工、維護、管理等崗位工作的高端技能型專門人才。

3.2 “雙身份、三循環”人才培養模式的嘗試

根據交通信息化建設對人才的需求,以就業為導向,以培養學生的綜合職業能力為重點,遵循職業教育規律,突出交通信息化職業教育特色,實施“雙身份、三循環”的人才培養模式。即學院和企業共同實施教學過程,學生以“學生+學徒”的雙重身份,在學院和企業輪流上課與實訓,充分發揮學校和企業兩種教育環境、兩種教學資源的作用;根據交通安全與控制專業從業人員的實際需要設置課程和實訓內容:第一學年學生在校內進行基礎文化知識和基礎理論知識的學習,中途安排學生到校企合作單位觀摩見習,使學生了解未來的工作崗位,之后學生回到學校繼續學習;第二學年學生在校內進行系統的專業理論知識學習,中途安排學生到校企合作單位見習,之后學生回到學校繼續專業技能的訓練;第三學年根據學生的就業意向對學生進行針對性的實習教育,再安排學生到相應校外實習基地進行頂崗實習,之后學生回到學校完成畢業設計及畢業答辯。

3.3 “能力本位”的課程體系的構建

(1)通過職業崗位(群)分析,確定典型工作任務。由交通安全與智能控制專業教師和相關企業行業技術專家和一線技術人員組成專業課程開發設計小組,針對本專業職業崗位(群),采用訪談、問卷、研討、論證等方式,依據在實際工作中具體工作任務出現的頻繁程度、重要性以及所承載的知識與技能,通過崗位(群)分析確定本專業對應的典型工作任務。(2)通過對典型工作任務的歸納、整合,確定行動領域。通過研討、論證等方式,廣泛聽取企業行業和學校等各方意見,根據完成典型工作任務所需的能力點不同,將相近工作任務按能力階次進行歸并和分層、分類,歸納出本專業基于能力標準為支點的行動領域。(3)通過對知識和能力結構的解構與重構,實現行動領域向學習領域的轉化。由專業教學指導委員會匯集企業行業技術專家、實際生產一線的技術能手、學校專業骨干教師和教學專家,對照職業標準,結合教學資源的整合,根據工作任務的系統性和學生職業能力的形成規律。按照由易到難、循序漸進的原則,同時充分考慮教學的可實施性,以行動為導向,按照實際工作過程組織教學內容,開發出交通安全與智能控制專業主要學習領域。

參考文獻

[1] 譚任績.“3+3大循環”工學結合人才培養模式實踐與思考[J].職業教育研究,2012(3).

交通安全與智能控制范文第3篇

【關鍵詞】物聯網;道路照明;單燈控制;

一、物聯網技術概況

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術,廣泛應用于網絡的融合中,也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網依托三項關鍵技術即傳感器技術、RFID標簽、嵌入式系統技術實現大數據云計算。物聯網應用于現代化城市照明工程領域的實現方法是依托傳感器技術,射頻標簽技術及嵌入式系統技術實現對路燈的智能管理。

二、物聯網照明控制系統的組成

物聯網單燈控制技術實現對路燈照明的智能控制,精細控制。該控制系統需要四部分組成:前端傳感器、每盞燈桿內的單燈執行終端、各箱變內分布的智能控制器及監控中心的物聯網單燈監控軟件系統。

(一)前端傳感器

道路現場設置天氣傳感器采集天氣數據,設置車輛檢測器采集車流量數據,通過照度檢測器采集照度數據,通過經緯度檢測器監測當地經緯度數據,可將數據上傳至前置服務器和數據中心。

(二)單燈執行終端

位于每座燈桿接線室內,由CPU 主板、通訊接口板和信息采集部件等部分組成,執行每座路燈的開停、調光及電氣參數的監測。

(三)智能控制器

包含控制芯片、通訊接口板、功率變換控制器等部件,通過電力載波技術、ZigBee無線通信技術、 470/868無線通訊技術實現對全網每一個路燈的開停控制調光控制運行狀況監測,智能控制器是物聯網智能照明系統的底層設備,也是關鍵的網關類設備,它主要功能是實現路燈節點的自動組網,接收并存儲來自遠程計算機系統的照明控制與管理策略,并按策略對所有組網的路燈進行開燈、關燈、調光、電能采集、故障上報等。

(四)物聯網單燈監控軟件系統

包含計算機系統、無線數傳電臺和輔助設備等,監控中心與智能控制器之間采用無線通訊的方式連接, 而執行終端與路燈前端控制器之間可以采用有線通訊或擴頻電力載波通訊方式連接。運營管理部門可根據實際情況制定路燈控制策略,可綜合前端傳感器采集的數據,如車流量信息、天氣信息、照度信息制定最優化的路燈控制策略,并通過大數據及云計算技術科學分析不同日期不同時間段的交通狀況,對所有路段的路燈進行針對性的控制。

智能控制器通過電力載波技術、ZigBee無線通信技術、 470/868無線通訊技術實現對每座路燈的檢測及控制。借助強大GPRS/CDMA移動通訊網絡,監控中心可根據將車流量、自然光照度等信息,可自動或手動向單燈控制器發送詢問或控制指令,完成對任一區域、任一線路、任一燈位的監測和控制,可對每一個終端實現遠程控制、遠程調光、遠程監視、遠程實時動態管理四大方面的功能。

物聯網智能照明系統可實現自定義各種控制、管理、維護照明策略,以實現節能效益最大化,控制等級安全化,維護工作簡單化等動作目標,即可根據天氣、車流量、時序、現場環境等數據實現單燈控制、物理回路控制、虛擬回路控制,無極調光,燈故障診斷,燈具壽命管理,節能管理,實現照明管理和節能控制的精細化智能化網絡化。

三、物聯網智能照明控制技術優勢

物聯網智能照明控制技術優勢體現在三個方面:

(一)采用物聯網技術,把每一盞燈納入監控和管理平臺實現全局監管,形成最佳運營維護模式;

(二)通過智能決策,實現基于單燈控制的自動控制、自動節能,使管理精細化、節能數字化,并實現故障預警,實現可視化的定位維護;

(三)通過遠程管理和移動管理降低路燈設施的維護難度和成本,達到高效節能的效果,實現“四遙”管理,即:

(1)遙測

在每條照明配出回路上設置電力儀表, 采集相電壓、線電壓、電流、功率因數等運行參數, 各回路電力儀表通過串口通訊方式與本地PLC 連接, 將各回路運行參數傳送至本地PLC。在每個箱式變電站內設置HMI (人機界面) 用以顯示本地各照明回路的狀態、運行參數及更改本地PLC 的程序和有關照明控制的參數, 從而實現本地控制。在自動運行方式下,由PLC 根據預先設定的照明控制程序控制本箱式變電站內各照明配出回路的合、斷。

(2)遙信

通過控制網絡可將箱式變電站各照明配出回路開關狀態, 電路過電壓、過電流故障信息, 通訊網絡故障信息發送至園區路燈監控室。

(3)遙視

部分路段設監控攝像頭,值班人員在監控室內通過監視器可以了解園區功能性路燈的照明情況, 景觀燈具的亮燈效果, 同時可以第一時間發現故障或損壞的燈具, 及時檢修,保證道路照明的正常運行。

(4)遙調

在監控室, 值班人員可根據對各路段不同時段車流量和園區整體道路情況的分析, 隨時調整各箱式變電站內設備的節電運行參數。

物聯網智能控制器引入天文鐘控制器及光照度控制器信號,采用光控時控及手控相結合的控制方式,時控根據室外日光照度并通過智能經緯時控儀,根據坐在地區經緯度或不同季節,設定開關燈時間,后半夜時,關閉非機動車道燈具,同時間隔關閉不超過半數的機動車道側燈具,路燈進入節能運行狀態。科學安排時段分時段控制開關燈、調光等任務,實現按需照明,最大限度節省電能。

四、物聯網單燈控制技術實現的效益

(一)經濟效益:采用本系統后能確保節能率不低于30%,既節約能耗有不影響燈具的正常壽命,節電又省錢。

(二)社會效益:改善城市現代化形象,保證道路交通安全等級,增強城市治安管理的外部環境,是大數據時代市政設施的發展方向。

(三)管理效益:提高了整個城市的路燈管理水平,是工作人員從繁復的巡檢工作中解放出來,降低了工作強度和經營管理成本。

(四)環保效益:對城市電網無高頻干擾,對市區環境無電磁波污染,符合當今社會環保的發展趨勢。

五、結論

物聯網單燈控制技術實現了從“面”控制到“點”控制的轉變,符合國際上路燈照明節能的最新技術發展趨勢,使市政道路照明、城市亮化實現智能管理和節能并舉,達到長效管理和節能增效的目的。鑒于當前智慧城市建設日臻成熟,城市建設者及設計人員把握當前道路照明的發展趨勢,勇于采用新技術,使我國城市建設水平更上一層樓。

參考文獻:

[1] 高杰,張泳.基于流量分析的道路照明節能控制方法研究.自動化博覽.2014(01)

交通安全與智能控制范文第4篇

關鍵詞: AGS 智能霧區引導系統 邊緣標 模塊化結構 應用

中圖分類號: TN959.2+2 文獻標識碼: A 文章編號:

1 引言

近年來,隨著我國工業的發展,我國已經由農業大國逐漸向工業化城市發展,人們的生活水平提高,現在私家車越來越多,馬路越來越寬,城市的塵埃相對來說較多,尤其是在秋冬季節越來越明顯,秋冬季節產生的大霧、團霧等異常天氣情況,據測算,大霧天氣發生交通事故的概率大約是平時的 4 倍,事故后果也嚴重,往往造成多車連環事故,且封道影響道路使用者的出行。根據 《道路交通安全法》的規定,為了保障通行安全,霧天駕駛機動車在高速公路行駛時,應當降低行駛速度。能見度小于 200m 時: 開啟霧燈、近光燈、示廓燈和前后位燈,車速不得超過每小時 60km,與同車道前車保持 100m 以上的距離; 能見度小于100m 時: 開啟霧燈、近光燈、示廓燈、前后位燈和危險報警閃光燈,車速不得超過 40km/h,與同車道前車保持 50m 以上的距離; 能見度小于 50m 時: 則交通管理部門對霧區所輻射區域收費站入口實施封道,主線上車輛開啟霧燈、近光燈、示廓燈、前后位燈和危險報警閃光燈,車速不得超過每小時 20km,并從最近的出口盡快駛離高速公路,且現狀封道方案交通管理部門依據 《交通安全法》并按現場結構物進行判斷,存在一定偏差。現有道路霧天誘導設施較為簡單,僅采用了主動發光形式的設備,且技術和解決方案比較單一,防范因霧導致道路交通事故的發生是個新的綜合性課題,設計主要從以下幾個方面綜合考慮:( 1) 主動同步發光誘導。( 2) 智能檢測控制: 設備根據能見度儀數據智能開啟設備。( 3) 通訊數據傳輸: 能見度儀數據及霧區引導設備開啟情況傳遞至中心。( 4) 數據共享: 結合主線及收費站進口位置可變情報板,能見度數據及封道情況。

隨著社會經濟的發展,科技的進步,許多實驗室中的先進技術已經走出實驗室,進入到廣發人民群眾的生活之中,其中,智能霧區引導系統已經為作為一種平臺,應用到人們的交通生活之中。智能霧區引導系統是一種離散安裝的分布式智能路側設備總稱,物理平臺是邊緣標,它是一款針對霧區的道路安全保障設計的智能平臺。邊緣標內部涵蓋了通訊、供電、系統管理、實時控制、狀態檢測、同步、引導策略等多項綜合集成技術,傳輸技術。

2 智能霧區引導系統的原理

萬變不離其宗,只有真正掌握了先進技術的原理,才能將這種先進技術應用到我們的現實生活中,才能更好的為我們的生活所服務,才能使我們的出行更加安全。系統主要利用成霧時的各相關物理變量因素,及霧對光的散射原理,將數據自動傳入數據預處理器,預處理器再將處理指令響應至智能邊緣誘導標上,將能見度儀數據及霧區引導設備開啟情況傳遞至中心,并在主線及收費站進口位置可變情報板能見度數據及封道情況。設備采用太陽能為動力源,加上儲能技術提供動力,采用了多種智能控制方案: 時間控制、價值控制、上位控制。

3智能霧區引導系統的典型特征

每種先進的技術必有其特有的優點和缺點,根據其優點和缺點找到適合于它的應用,才能將這項先進技術最優化的使用出來,最大可能的使它為我們的生活提供方便,智能霧區引導系統的特點是:它一種高度集成的智能路側設備,其內部包含了針對霧區引導的相關技術和模塊。所對應的物理裝置是邊緣標,邊緣標具有模塊化結構,可根據應用需求組合成指向清晰的功能性應用系統。特征分析主要具有以下:

3.1 路形顯示

顯示路形是智能霧區引導系統的特點之一,只有顯示路形之后,才可以發揮智能霧區引導系統的其他優勢,路形是智能霧區引導系統的基礎之一,沒辦法顯示路形,智能霧區引導系統如同沒有眼睛的生物在馬路上行走。路形顯示是沿道路安裝主動發光的誘導燈,誘導燈常亮發光或同步閃爍發光,可有效形成主動發光的道路線形誘導以增加夜視道路安全預視距離。

3.2 主動引導:

顧名思義,智能霧區引導系統的主要作用就是引導,引導車輛的前行,相當于是車輛的的眼睛,大霧天氣影響人們的視野,很容易因為剎車不及時或者是在十字路口沒有看清來往車輛而造成交通事故,給人們的出行到來不便,同時也使家人擔驚受怕。在雨、霧、霾、雨夜等環境下,道路背景會變得混沌不清,此時如果使用常亮的誘導燈會被混沌的環境 “淹沒”,故在大氣通透度下降時,需采用有別于混沌環境的主動引導技術。目前而言獲得上述低能見度環境下誘導線形最好的主動引導技術就是同步閃爍主動引導技術,該技術的特征是道路邊緣及道路上安裝的主動發光引導裝置以高精度同步閃爍的方式顯示道路線形。由于低能見度并不限于間,所以主動引導中使用的主動發光引導裝置需在一定的環境照度下保持與環境的亮度差以凸顯主動引導的道路線形。( 3) 防撞提示: 在低能見度環境下有效發現前方車輛的安全預視距離被縮短,尤其是在視線斷層區域這種情況是致命的。給每一輛進入提示區域的車輛提供一個隨車輛前行動態跟隨的 “尾跡”顯示帶將能夠補償因視線斷層而失去的安全預視距離。防撞提示也稱尾跡顯示技術,它動態檢測通過的車輛并點亮后向限定距離內的警示燈,警示燈點亮的數量是參數化固定的 ( 尾跡長度固定) ,并且隨車輛前行動態同步點亮與車輛并行及后向固定數量的警示燈,遠觀就像車輛后面有一個跟隨車輛同行的警示燈帶。

4 智能霧區引導系統的典型應用

( 1) 沿江、湖等多霧路段

江河湖等水源比較充沛的地方,水汽較大,空氣潮濕,很容易形成霧、霾等天氣。多霧路段道路輪廓會變得混沌不清,相關靜態視線誘導設施失去作用,多霧路段使用 智能霧區引導系統將加強視線誘導的效果,可減少霧天交通事故。

( 2) 小半徑彎道

小半徑彎道直徑較小,留給駕駛員的反應時間較少,視野較窄,不容易看清從對面行駛過來的車輛,而且轉彎時的彎度較大,不易剎車,從而造成車禍的發生以及不必要的人員傷亡。小半徑曲線段可能影響中分帶停車視距,需要駕駛員提高注意力以降低反應時間,而且小半徑曲線需要更高的視線誘導效果,以提醒駕駛員加強操控。在小半徑曲線段使用 AGS 智能霧區引導系統,能更好的加強視線誘導的效果,提高道路冗錯能力。

5 結語

越來越多的先進技術應用走出實驗室,應用到我們的日常生活之中個,為我們的生活帶來便利的同時,也促進了經濟的發展,同時也提高了人們的生活水平和生活質量,是人們的人生和財產安全得到了越來越多的保障,智能霧區系統作為霧霾天氣的引導者,是人們在霧霾天氣的出行更加的安全可靠,雖然現在智能霧區引導系統還不是很完善,但是相信隨著科技的發展,科學投資比例的增多,智能霧區系統將會越來越完善,是人們的安全保障系數逐漸增大。通過閱讀參與了智能霧區引導系統研發與應用過程的科研人員的作品,充分了解到該產品具有巨大應用價值。希望通過本文,使更多交通安全從業人員認識和了解 智能霧區引導系統,并通過在典型路段應用,提高道路運行安全水平及減少因封道影響道路使用者出行。

參考文獻:

[1] JTG D81 -2006,公路交通安全設施設計規范.

交通安全與智能控制范文第5篇

【關鍵詞】中值濾波;邊緣檢測;圖像匹配;PID

1、引言

汽車已成為現代生活中必不可少的交通工具,隨著電子信息技術的發展,汽車的性能日臻完善,使人們在生活中體驗到了極大的舒適、快捷、方便。然而,隨著車輛的迅速增加,道路交通的擁堵日益嚴重,駕駛的舒適性、安全性都受到了考驗。因此,諸如汽車防撞裝置、自動駕駛等主動式汽車輔助安全裝置,對于減少駕駛員的負擔,對于提高交通安全將起到重要作用。智能汽車是應用自動控制、通訊和計算機等信息技術,使車和路高度智能化的系統。它主要控制交通流量,避免交通堵塞,逐步實現高速公路上的自動安全行駛。隨著汽車電子控制技術的發展和挑戰,開展智能汽車技術研究與開發工作的重要意義,具有極大的現實意義和廣闊的應用前景。

2、系統總體設計

智能車基本功能:自動識別基本道路標識、障礙物,智能控制車的行駛姿態、行駛速度,并對行駛過程進行記錄分析。依據智能車設計功能要求,系統采用模塊化設計,總體框圖如圖1所示。

本系統采用雙攝像頭采集道路標識以及障礙物,采集到的圖像信息經過濾波除噪、圖像增強等預處理,進過邊緣提取,圖像匹配,對道路標志及障礙物進行分析,控制傳動機構控制車行駛方向以及行駛速度,同時記錄車行駛方向、速度等信息。

道路標識圖像相對比較固定,所以對圖像傳感器要求務虛苛刻,綜合考慮成本、電路設計,我采用了OmmiVision CMOS圖像傳感器OV7670。

本設計采用雙攝像頭采集道路標識、障礙物,圖像傳感器安裝位置及坐標系設置如圖2所示,其中OwXwYwZw為世界坐標系,OXYZ為智能車坐標系(OXY平面為道路所在平面),OCXCYCZC為以兩攝像頭連線中點為原點的坐標系,O1X1Y1Z1為右側攝像頭坐標系,O2X2Y2Z2為左側攝像頭坐標系,O1、O2分別為兩個攝像頭在OXYZ坐標下的坐標,α為攝像頭與Z軸夾角[1]。

3、圖像處理

3.1 圖像預處理

攝像頭采集到的圖像中含有較多噪聲,以及攝像頭鏡頭污濁的痕跡,但這些噪聲與道路標識圖像元素結構差異較大,還是很容易采用一般除噪方法還原出一幅清晰便于后續圖像分析的圖像。

道路標識結構元素為標準化圖像,只需要了解它們的輪廓細節,對于其他細節忽略更佳,對于障礙物亦是,所以選擇了中值濾波的方法除去不必要的噪聲信號。中值濾波主要是讓與周圍像素灰度值的差比較大的像素改取與周圍像素值接近的值,可以消除孤立的噪聲點,還能防止邊緣模糊。

隨著日照等因素的影響,道路標識與背景的區分度有所變化,這對后續圖像處理采用同一方法與結構參數不利,因此我們采用了圖像增強的技術適當調整圖像灰度,減小對后續處理的影響,其中圖像增強時采用的閾值由硬件的環境光線傳感器得到。

3.2 邊緣提取

圖像預處理后就要進行圖像分析中最重要的一步了,邊緣提取。基于道路標識圖與背景對比對高、水平變化緩慢、形狀規則,我們選擇了Sobel算子進行邊緣檢測。Sobel邊緣檢測算子是先做成加權平均,再微分,然后求梯度。Sobel算子能很好的提取出道路標識邊緣輪廓線,同時忽略了一些不必要的細節[2,3]。

3.3 道路標識識別與匹配

經過邊緣檢測后,可以得到一副邊緣信息比較明晰的圖像,接下來就需要識別圖像中的標準道路標識,以及前方障礙物。由于道路標識中主要元素是直線,所以采用Hough變換,尋找極點后復原圖像可以很容易的識別道路標識,識別后即可與標準標識匹配。對于障礙物,需要測得其距離,所以可以采用雙目視覺匹配,通過兩個攝像頭對同一點圖像的視差計算出其距離[3]。

4、行駛控制

經圖像處理后可以得到道路基本信息、車身狀態,然后采用經典PID算法,控制車轉向以及行駛速度,與此同時,核心控制單元對以上信息進行記錄。

5、實驗結果

基于上述步驟,采用智能車模型進行試驗測試,智能車模可以識別基本道路標識以及一般障礙物,平穩控制車速,實現了預期目標。

參考文獻

[1]張廣軍編著.視覺測量[M].北京:科學出版社,2008

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