第十章 交通事件检测技术

❖ 平均检测时间是交通事件实际发生时间与 被检测到的时间之间的平均延误时间。
❖ 平均检测时间在比较交通事件检测算法时， 处于次要地位。
算法关系
❖ 检测率、误报率与平均检测时间之间有不可 避免的取舍问题。
即对同一算法而言，若要求检测率高，必然带来 误报率的升高和检测时间的加长；
而要求误报率低，也会带来检测率低和检测时间 增长的问题。
通参数几乎没有影响。
❖ 适用范围主要在高速公路、桥梁、隧道，而对于城 市交通而言不适宜。
直接检测方法
❖ 定义：使用图像处理技术来发现停驶车辆的 一类方法。
❖ 优点：在检测速度方面远远胜于“非直接检 测方法”，在交通量较低的情况下也能有良 好的检测效果。
❖ 缺点：需要更密集地设置检测站(摄像机)，需 要较高的资金投入才能保证合理的检测可靠 性，而且气象条件对其影响也较大。
❖ 交通事件对高速公路的影响
人员伤亡、货物损失和设备损坏； 局部阻塞车道，造成瓶颈，使局部或整个路段的
通行能力下降； 引起行车延误和二次事故的发生有关资料介绍。
近年来我国每年交通事件所造成的间接经济损失是直 接损失的10~15倍，交通事件的现场堵塞造成的经济损 失，按最保守的方法计算，每年要达到300亿元。
❖ 误报率是指在某特定时段内，误报的事故次数占该 时段内总的测试次数之比。即：
误报的交通事件数 FAR 给定时段内总的测试次 数 100 %
❖ 交通事件误报率是因需求的变动而产生的，为了降 低误报率，目前采用的方法是持续性测试 (Persistence Test)，即在呈报交通事件之前，须对 此交通事件信号持续某一个时间段。在算法中加以 持续性测试，可以有效地降低误报率。
直接检测方法：使用图像处理技术来发现停驶车 辆的一类方法。这类方法实际上是“看到”发生 了交通事件而不是通过交通事件的影响来检测到 它的存在。
间接检测方法
❖ 绝大多数的AID方法都属于间接检测方法； ❖ 实时交通流参数可用多种手段获得，最普
通最常用的是感应线圈检测器。
环形线圈车辆检测器
❖ 利用感应线圈来检测车辆速度是目前世界上 技术较为成熟的车辆检测方法，它可以获得 当前监控路面交通流量、占有率、速度等数 据，以此判断道路阻塞情况，并利用外场信 息发布系统发出警告等。
二、AID系统框架的构成
❖ 组成部分
交通信息采集
交通事件算法
❖ 检测算法所用的交通流参数决定了交通信息 采集的手段和方式。
如使用流量、车道占有率和车头时距等指标，环 形线圈检测方式即可满足要求；
而使用速度和密度的算法则要求至少使用双线圈 的检测方式。不同的检测方式成本也不同。
❖ 评价指标
检测率DR
高速公路交通事件管理系统
❖ 交通事件管理系统通过计划和协调手段对交通状况进行自动 地、适时地、合理地监测和控制，及时、准确地检测交通事 件并采取有效的管理手段，在全局上最大限度地减少各种交 通事件对路网运行产生的不良影响，减少后继交通事故的发 生，避免事故的扩大，保障车辆在公路上安全畅通行驶。
❖ 交通事件管理系统
❖ 车辆检测器的缺点：
据点必须在车道上开槽埋设线圈；
❖ 这在实际使用时，由于沿海很多地区高速公路软基问题和路面维 护时线圈损坏率较高，维护工作量和费用相对增大；
不够直观，有时车辆检测器发出警告时消息已滞后，实 际上需要一些可视的监测手段来辅助；
不适合在交通量较低的情况下使用，因为这时事件对交
误报率FAR
平均检测时间MTTD
❖ 检测率是在某特定时段内，由算法检测到的 事件数占实际发生事故数的百分比。即：
算法检测的实际事件总 数 DR 所有实际发生的事件总 数 100%
❖ 交通事件检测算法并不能全部检测出所有的 交通事件，尤其是对车流影响并不明显的轻 微交通事件，如提高交通事件的检测率，常 常会伴随更多的误报次数。
道路交通安全
第十章 交通事件检测技术
主讲 刘志强 倪捷
概述
❖ 定义：经常发生的非重复性事件。
❖ 影响：引起道路ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ效通行能力的下降或交通 需求的增加。
❖ 分类：可预测和不可预两类。
可预测类是指大型活动（体育比赛等）、道路修 筑和路面养护等。
不可预测类是指交通事故、车辆抛锚、货物散落、 不正当驾驶和突发的自然灾害等。
结合； ❖ 有效检测事件发生及其严重性程度，并提供实时
的事件信息； ❖ 实时环境中的高效运行； ❖ 不同监测环境中的灵活应用。
交通事件自动检测技术的主要优点是能克服“手工”检 测的不足，因可以全天候、实时、全程地发挥作用，而 受到各国交通工程专家的重视。
❖ 关键部分：事件判断算法
第一节 交通事件检测系统
❖ 一、事件检测方法：自动事件检测（AID）
间接检测方法：通过交通流的变化来间接地判断 交通事件的存在。通过识别由检测器得到的交通 流参数的非正常变化实现这一目的。
环形线圈车辆检测器基本原理
❖ 在同一车道的道路路基段埋 设一组（2个）感应线圈， 每组感应线圈与多通道车辆 检测器相连。当车辆分别经 过两个线圈时，由于线圈电 感量的变化，车辆的通过状 态将被检测到，同时状态信 号传输给车辆检测器，由其 进行采集和计算。
❖ 此方法检测精确，设备稳定， 且在恶劣天气条件下仍具备 出色的性能。此外，廉价的 成本也是其在世界范围内得 以广泛应用的原因之一。
❖ 通常，在选择算法时，其误报率不能大于预 先设置的允许值。
AID系统结构框架
第二节 事件的检测
❖ 1、检测系统的功能及结构框架
交通事件检测系统的主要功能
❖ 对“时间-空间”上交通流特性动态演变的捕捉能 力；
❖ 具有响应于交通模式实时变化的自学习机制； ❖ 考虑交通事件及其它干扰因素的影响； ❖ 同自适应交通信号控制系统和其它ATMS模块有效
事件检测 事件性质鉴别 救援调度 为路上的出行者提供事件信息和替代路线、 采取控制策略减少事件所在地上游的交通需求(如匝道控制等)。
❖ 交通事件检测系统是根据实时采集的数据信息，由 一组复杂的算法与设定的事件门限值进行比较，自 动判断交通事件是否发生。
❖ 事件检测技术
驾驶员使用电话亭或蜂窝电话、公路巡逻队和其它“手 工”检测手段在日常生活中用来向交通管理中心报告事 件信息，要求在当时当地有目击者才行。