Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций
Каталог

Обратная связь

Я ищу:

Содержимое электронного каталога российских диссертаций

Диссертационная работа:

Кузьмин Дмитрий Михайлович. Технология и методы интеллектуального мониторинга автотранспортных потоков и состояния автомобильных дорог : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.08, 05.23.11 / Кузьмин Дмитрий Михайлович; [Место защиты: Моск. гос. автомобил.-дорож. ин-т (техн. ун-т)].- Москва, 2008.- 191 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/133


Для получения доступа к работе, заполните представленную ниже форму:


*Имя Отчество:
*email



Содержание диссертации:

Введение 4

Глава 1. Обзор систем мониторинга 8

1.1. Задачи мониторинга автотранспорта и состояния дорог 8

1.2. Автотранспортные потоки и дорожные условия как объекты управления 10

1.3. Методы мониторинга транспортных потоков и состояния автомобильных дорог 14

1.4. Существующие решения в задачах распознавания образов и анализа изображений 22

Выводы по главе 1. Цели и задачи исследования 40

Глава 2. Аппаратные средства реализации задачи мониторинга 41

2.1. Цифровые источники информации 41

2.2. Программная реализация взаимодействия с цифровым устройством 47

2.3. Системы технического зрения 56

2.3.1. Использование методов сегментации 58

2.3.2. Применение движения 60

2.3.3. Описание свойств объекта 62

2.3.4. Качество изображения 67

Выводы по главе 2 72

Глава 3. Мониторинг автотранспортных потоков 73

3.1. Матрица изображения 73

3.2. Описание цветовой модели 76

3.3. Представление информации на кадре видеопотока '. 78

3.4. Анализ кадров видеопотока 82

3.5. Метод базового пикселя и базовой матрицы 84

3.6. Оценка направления движения 96

3.7. Оценка ускорения 98

3.8. Оценка типа АТС 100

3.9. Оценка скорости АТС с использованием контрольных детекторов 103

3.10. Оценка скорости АТС по длине задержки 112

3.11. Метод базовых матриц 114

3.12. Фиксация АТП на многополосной дороге с ограниченной видимостью 118

3.13. Идентифицирование одновременной фиксации АТС для двух КО 121

Выводы по главе 3 123

Глава 4. Анализ качества дорожного покрытия 128

4.1. Постановка задачи 128

4.3. Анализ матрицы изображения 137

4.4. Детектирование движения в кадре 152

4.5. Идентификация формы зафиксированных объектов 154

4.6. Вычисление площади 158

4.7. Вычисление объема неоднородности 161

4.8. Вычисление площади больших неоднородностей 162

4.9. Сканирование фотопотока 164

4.10. Оценка точности 167

4.11. Навигационные системы мониторинга 170

Выводы по главе 4 175

Общие выводы диссертационной работы 177

Литература 179

Приложение 1 188

Приложение 2 189

Приложение 3 190

Приложение 4 191 



Введение диссертации:

Актуальность работы. Увеличение числа автомобилей в городах (со 180 в 1997 г. [авт./1000 чел.] до 350 в 2007 г. [авт./1000 чел.]) приводит к росту числа дорожно-транспортных происшествий на протяжении уже многих лет (1997 г. — 156515, 2007 г. - 233809). Современные автотранспортные потоки характеризуются насыщенностью, динамизмом и неустойчивостью. Организационные мероприятия по планированию и управлению транспортными потоками способствуют упорядочиванию движения автомобилей на улично-дорожных сетях и развитию транспортных сетей. Разработка новых технических решений в организации и управлении автотранспортными потоками повышает уровень безопасности дорожного движения. При реализации таких мероприятий особая роль принадлежит внедрению информационно-технических средств, систем контроля и управления с применением электронно-вычислительных машин, математики, информатики, связи и телевидения для управления движением в масштабах крупного района или целого города.

В работе представлены технологии и методы построения системы стационарного и мобильного видео- (аудио-) мониторинга и анализа содержания автомобильных дорог с использованием математического аппарата в разработке средств распознавания образов.

Цель работы. Основой задачей создания системы интеллектуального мониторинга и анализа является своевременное измерение и обработка данных в режиме реального времени и передача информации о параметрах автотранспортного потока и состоянии улично-дорожной сети. Полученные данные используются для принятия решений с целью:

• увеличения пропускной способности дороги (перекрестка),

• обеспечения безопасности движения,

• минимизации вредного воздействия на окружающую среду,

• обеспечения относительно комфортного движения автомобилистов.

Объект исследования — технические средства, системы контроля и процессы управления дорожным движением, состояние дорожного покрытия, безопасность движения и соблюдение правил дорожного движения.

Теоретической и методологической основой исследования послужили научные труды по проблемам оптимизации планирования, организации и управления автотранспортными потоками, снижения числа ДТП и уменьшения негативного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду, исследования в области безопасности движения с учетом технического состояния дорожной сети, натурные исследования, методы технического зрения, многомерного статистического анализа, системного анализа, математические методы распознавания и анализа изображений, а также методы параллельной обработки фото- и видеоинформации в режиме реального времени.

Научная новизна. Создание комплекса технических методов построения системы мониторинга дорожного движения, методов обеспечения безопасности дорожного движения с учетом технического состояния дорожного покрытия, разработка алгоритмов мониторинга дорожного покрытия и автотранспортных средств (АТС) в режиме реального времени.

Практическая значимость работы состоит в разработке и внедрении аппаратно-программного комплекса мониторинга, объединяющего в едином модуле технологические, организационные и диспетчерские функции.

Результаты диссертационной работы приняты к использованию Федеральным Управлением автодорог Центральной России (ФУАД ЦР). Предложенные автором математические модели и алгоритмы программных средств вычислительной техники используются в МАДИ (ГТУ) при преподавании дисциплин студентам первого («Аппаратные и программные средства информатики»), второго и третьего курсов («Компьютерная графика») специальности Прикладная математика.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• Международном транспортном форуме по проблемам безопасности дорожного движения (г.Москва, Кремль, Государственный Кремлевский дворец, 15 декабря 2004 г.);

• семинаре «Научно-практические задачи развития автомобильно-дорожного комплекса в России», (г.Москва, МАДИ, 26 октября 2005 г.);

• IX Международной конференция «Интеллектуальные системы и компьютерные науки» (г.Москва, МГУ, 23-27 октября 2006 г.);

• семинаре «Научно-практические задачи развития автомобильно-дорожного комплекса в России» (РАН, МТУ СИ, 27 ноября 2007 г.);

• выставке «Достижения МАДИ (ГТУ)» (2005-2007 гг.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 работ, в том числе 2 статьи, включенные в Перечень ведущих рецензируемых научных изданий ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, основных и общих выводов, библиографического списка из 101 наименования и 4 приложений.

Работа содержит 187 страницу основного текста, 151 иллюстрацию и 21 таблицу.

Реклама


2006-20011 © Каталог российских диссертаций