视频检测在高速公路交通事件中的应用研究

系统 中的人 、 、 车 路及交通管理这 四个 因素 。 人 的因素主要有 驾驶员对 高速 公路行车安 全缺乏深 刻理解 ，
超速行驶 、 超载行驶 、 违章超车等违 章行为常有 发生 ， 疏于对行 驶
车辆 的例行检查 和 日常维 护等 ； 的因素 主要表现在 车辆 的制 动 ４ 高 速公 路事件 检测 系统 模型 分析 车 性、 动力性 、 可靠性 、 纵稳定 性等 方面不 能很好 满 足要求 ； 路 操 道 ４ １ 系统 模 型 概 述 ． 环境 因素主要为 高速 公 路上存 在 着 线路线 型 、 织段 设计 不 合 交 为 了便于分析 ， 们 以一段 １０ ｋ 我 ０ ｍ里 程双 向六 车道 的路 段
段为例 ， 探讨 了基于视频的交通事件检测系统模型的构成及性能提高方法 ， 以指导实践。 关键词 ： 视频检测 ， 检测算法 ， 交通事件检测系统模型 中图分类 号 ：４ ８ ２ Ｕ １ ． 文献标识码 ： Ａ
通 常 的视 频 检 测 方 法 大 致 分 为 三 个 主 要 步 骤 ： 目标 提 取 、 车
视 频 检 测 在 高 速 公 路 交 通 事 件 中 的 应 用 研 究
陆 洋
（ 深圳市城市交通规划设计研究 中心 ， 广东 深圳 ５８ ４ ） １０ ０
摘
要： 对高速公路交通事件的特点及影响因素进行 了分析 ， 阐述 了交通事件 中视频 检测原理及 各种检测 算法 的优 点 ， 以某路 并
交通事件是指高 速公路 上导致 道路通 行能 力下 降或交 通需
求不正常升高 的非周期 性发 生的情 况。这些 事件是 交通 事故发
非参数 回归算法
变点 统计算法
真正达到实时检测交通流状况 算法应用中显示了较好的敏感 性、 准确性和良好 的全局 收敛性
生 的最初起 因， 别是 在交通 量较 大 的情 况下 ， 特 事件 发生 的频率
隶属函数难 以确 定 训练过程较复杂 ， 需要大量学习样本
２ ２ 交通 事件 的影响 因素 分析 ．
造成交通事件发生 的影 响因素很 多 ， 概括起 来讲 不外乎交 通
同时使用流量和 占有率作 为输入 ， 考虑 了周期性拥挤的存在及检测时间比较短
检测时 间短 ， 检测率和误报率比较理想 状态 多变时 ， 可以自动修补模型
越高造成 的影 响就越大 。事 件造 成 的后果不仅 仅是 交通栅 挤 和 阻塞 ， 还极易引发二次事件（ 事故 ） 。
贝叶斯算法 麦克马 斯特算法
基于模糊逻 辑的检测算法 人工神经 网络算法
算法的检 测率很 高， 误报率也比较低
其平均检测时问比较长 ， 不利于事件 的实时检测 临界值难标 定 ， 算法的可靠性 不高
・
Biblioteka Baidu
１ ６・ ５
第３ ８卷 第 ２ ３期 ２０ １２ 年 ８ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ． ． １ ３８ Ｎｏ ２３ Ａｕ ． ２ ２ ｇ ０１
文 章 编 号 ：０ ９ ６ ２ （０ ２）３ ０ ５ － ３ １０ － ８ ５ ２ １ ２ － １６ ０
理、 中间 隔 离 带 宽 度 过 窄 等 不 足 之 处 。
人、 、 车 路是 交通 事件 产生 的潜 在原因 ， 而交通 管理不善往 往
为研究对象 ， 分析 在这段道路 中基 于视频 的交 通事件 检测系统 模 型的构建 。 １ 算 法的采用 ： ） 考虑 到我 国高速公 路上交通 流量 比较大 ， 采
识别 的算法 （ 或称 比较算法 ） 、 于统计 预测 的算 法 、 基 基于 交通
流模 型的算法 、 基于人工智能的算法和基 于小波理论 的算法 这五
１ 绪论
近年来 ， 随着我 国高 速公路 交通 量 的迅 速增 长 ， 安 全 、 类算法 。 伴 以“
快速、 高效 、 舒适 、 方便 ” 长 的高速公 路 出现 了事 故频 繁、 挤 、 ３ ３ 算 法优 缺 点 比较 见 拥 ． 根 据各种算法不 同 的特点 ， 检测率 、 从 检测 时 间、 报率 、 误 技 堵 塞等诸多问题 。与发达 国家相 比， 我国高速公路 监控 与管理技 见表 １ 。 术水平相对还不足 ， 建立健全高速公 路现代化 的运营管 理有着重 术 难度 等方 面比较 了常见算法 的优 缺点 ，
结合我 国高速公路 的现状 ， 首先分析 了高速公路 交通事 件的
特点 和影 响因素 ， 接着从视频检测原理 、 事件检 测算法 、 事件 检测 辆跟踪和行为理解 。由外端视频信息采 集器获取 视频信 息 ， 经过 原 型系统三个方 面展 开分析 和研究 ， 详细包 括 ： ） １ 阐述 了 目前 的 传输设备到 图像处 理机 ， 在格 式转换 后进行 图像 背景 分析 ， 一 进 视频处 理方 法 ；） ２ 归类 和总结 了事件检 测算 法 ， 分析 了各种算 法 步推导 出交通控制参数 。
要意义 。
表 １ 算法优缺点比较
常见算法 加利 福尼亚算法 优点 误报率 比较低 缺点 只使 用了与 占有率相关 的变量作 为输入 ， 并未考 虑流量、 速度相关的数据 需要足够的历史数据 用该算法进行检验时 ， 要用到大样本
２ 高 速公路 交通 事件 的特 点及 影响 因素分 析 ２ １ 交通事件 的特 点 ．
的优 缺点 ；） ３ 构建 了基 于视 频 检测 技术 的交 通 事件 检测 原 型系 ３ ２ 检 测算 法 ． 统， 从外场设备 、 数据传 输 、 信息 管理 、 显示 和发布 四个 方面 详细 高速公路交通事件 自动 检测算 法很 多 ， 主要 包括 ： 于模 式 基
地 论述 了系统的构成 ， 最后探讨 了系统性能 的提高方法 。
诱 发事件的发生。我 国现行 的高速公 路管理 由公 安机 关高速 交
巡警 大队负责 ， 存在着头痛 医头 、 脚痛医脚 的现 象 ， 缺乏针对基 于