高速公路全程监控系统的研究

论文摘要

随着经济的发展和社会的进步,高速公路交通需求迅速增长,交通事故频繁发生,传统的监控技术己无法满足在高速公路这种大规模环境下的应用。如何解决这一问题,己经成为长期困扰人们的难题。作为智能交通运输系统一部分的高速公路全程监控系统为有效解决该问题给出了可行的方案。本文通过分析高速公路交通流模型,讨论了高速公路交通流特点和各交通参数间的关系,并探讨了高速公路入口匝道控制、主线控制、路网控制等3种交通控制方式,为全程监控系统的设计开发提供了基础。同时,分析了高速公路全程监控系统的目标和功能作用,确定了监控系统的功能需求和结构组成。结合杭徽高速公路的具体情况,研究了全程监控系统的系统构成和功能需求,给出了监控系统外场设备布设方案。论文提出了应用BP神经网络进行高速公路事件检测的方法,并对BP神经网络理论进行分析和阐述,分析了检测算法的基本原理,给出了一种基于BP神经网络的交通事件检测算法。通过实例采集到的数据,利用数学工具MATLAB及其神经网络工具箱,建立仿真模型,对其进行仿真,给出了相应的仿真结果。最后在交通事件检测和交通事件分析的基础上,给出了全程监控系统事件处理策略。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 全程监控系统国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文课题来源及研究内容
• 1.4 论文结构
• 第二章 高速公路交通控制系统
• 2.1 高速公路交通流模型
• 2.1.1 交通流基本参数模型
• 2.1.2 高速公路交通流模型
• 2.2 交通控制系统的性能指标
• 2.3 高速公路交通控制方式
• 2.3.1 高速公路入口匝道控制
• 2.3.2 高速公路主线控制
• 2.3.3 高速公路路网控制
• 2.4 本章小结
• 第三章 高速公路全程监控系统
• 3.1 高速公路全程监控系统
• 3.1.1 高速公路全程监控的目标与功能要求
• 3.1.2 高速公路全程监控系统的构成
• 3.2 监控中心
• 3.2.1 监控中心功能
• 3.2.2 监控中心构成
• 3.3 外场监控系统
• 3.3.1 交通信息采集系统
• 3.3.2 交通诱导信息显示系统
• 3.3.3 交通视频监视系统
• 3.4 本章小结
• 第四章 杭徽高速公路全程监控系统方案
• 4.1 杭徽高速公路概况
• 4.2 杭徽高速公路全程监控系统
• 4.2.1 监控系统功能
• 4.2.2 监控系统总体构成
• 4.2.3 监控系统软件构成
• 4.3 监控系统外场设备布设
• 4.3.1 车辆检测器
• 4.3.2 气象能见度检测器
• 4.3.3 外场遥控摄像机
• 4.3.4 门架式可变信息标志
• 4.3.5 可变车道控制标志
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于人工神经网络的交通事件检测
• 5.1 交通事件检测
• 5.1.1 交通事件
• 5.1.2 交通事件检测系统
• 5.2 BP 神经网络
• 5.2.1 BP 神经网络概述
• 5.2.2 BP 神经网络学习算法
• 5.3 BP 网络改进
• 5.3.1 附加动量法
• 5.3.2 自适应学习速率
• 5.4 仿真及事件检测
• 5.4.1 BP 神经网络设计分析
• 5.4.2 模型仿真
• 5.4.3 事件检测
• 5.5 全程监控系统事件处理策略
• 5.5.1 事件检测
• 5.5.2 事件处理
• 5.5.3 紧急救援
• 5.6 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢