基于多源信息融合的行人检测实时性方法研究

目前车辆安全预警系统中存在行人检测粗检不准,细检过慢的问题,孤立的采用激光、雷达、红外或是摄像机均很难满足行人检测实时而准确的需求.考虑用多源信息融合的方法进行行人检测即将雷达与摄像机结合运用,使它们的信息有机融合,在提高速度的同时又不以降低精度为代价.研究了适应车载安全系统的摄像机标定与确定行人重点检测区域的方法.     

基于DSRC与点检测器数据融合的实时交通状态表达方法

为了更好地实时估计和预测高速公路的交通运行状态,提升出行信息服务水平,基于高速公路网现有的DSRC检测器数据和点检测器数据,构建了一种基于卡尔曼滤波的实时数据融合方法。首先,在DSRC数据分析的基础上,提出了DSRC数据预处理的方法,包括检测器间距的计算,异常数据剔除,数据匹配方法等;其次,结合DSRC数据及点检测器的数据特征,给出路段的划分方法,在此基础上,构建了基于卡尔曼滤波的实时DSRC数据与点检测器数据的融合模型;最后,通过北京某高速公路上实测的DSRC数据与微波数据对提出的数据融合模型进行了验证。研究结果表明,DSRC数据和点检测器数据实时融合后的结果能更准确地表征子路段实时的交通运行状态,提高了DSRC数据空间表达的实时性,改进了点检测器数据的局部有效性的特点。     

用双目视觉方法重建交通事故现场空间点

由于交通事故现场测量对象呈静态特性,根据计算机视觉中的双目视觉原理,可以使用两幅从不同方位拍摄的事故现场图像对事故现场进行测量.在实现过程中用预制三维方块标定物对拍摄使用的照相机内外参数进行标定,求取投影变换矩阵,并用基于面积的配准方法进行对应点匹配.模拟事故现场的测量结果表明用该方法对交通事故现场进行测量,可为事故再现提供大量数据.     

不完全动态信息条件下延误风险规避的分布式车载导航系统路线实时优化算法

在没有实时信息或有限的实时信息下,基于畅通可靠度分析,以正常条件下出行时间最短及出现阻塞的风险最小为路径优化的双重目标,通过启发式加权的方法,设计阻塞风险规避的有约束的A*算法,实现分布式车载导航系统准动态路线寻优。同时基于阻塞相关性分析,实现对事故路段及其正相关的路段的有效规避,并通过改进A*算法的启发式函数估计,有效提高最佳路线的搜索效率。最后给出了若干算例以验证算法的合理性及有效性。     

交叉口左转与直行车辆动态碰撞风险估计模型

为改善交叉口安全状况,提高整个交叉口的交通安全水平,对交叉口碰撞类型之一的左转与直行车辆动态碰撞风险估计模型及警告阈值进行了研究。分析了交叉口左转与直行车辆的运行过程并基于风险内涵,提出了左转与直行车辆的动态碰撞风险估计模型;运用Vissim微观交通仿真软件仿真输出的车辆运行数据计算碰撞风险估计值。仿真结果表明,根据碰撞风险估计值变化规律可以确定出左转与直行车辆的碰撞预警阈值。     

基于浮动车数据的信号交叉口排队长度估计

排队长度是衡量交叉口性能的重要指标,也是优化交叉口信号配时的关键依据.本文利用浮动车数据建立基于队尾浮动车位置的信号交叉口排队长度估计模型,以队尾浮动车位置为基础项,采用加权平均到达率表示队尾浮动车之后排队车辆的到达率,从而计算信号周期内车辆最大排队长度.算例显示,模型对于队尾浮动车较早进入排队的情况,排队长度估计平均误差相对较大,但随着队尾浮动车进入排队时间的推迟,模型估计值的平均相对误差逐步降低.当队尾浮动车在红灯结束的1/10时间内排队的情况,平均相对误差仅为15%,说明对于队尾浮动车接近红灯结束时到达的情景,模型估计更为准确.     

基于物联网技术的梁桥远程安全监测系统研究

以实际工程为背景,运用先进的物联网技术、无线传输技术及光纤光栅检测技术,针对梁桥关键截面部署各类光纤光栅智能传感设备,实时对其裂缝、应变、温度及动态特性进行检测,依据桥梁损伤识别和安全评估规范,实现桥梁健康状况的在线安全评估和分级预警,从而实现物联网技术在梁桥安全监测领域的良好应用。     

快速公交专用道形式对其运行效率的影响研究

选取包含有四段不同专用道形式的济南市BRT-3线路为研究对象,通过实时采集各区段和站间的运行数据,运用数理统计方法和多元分析理论,对该线路中不同区段和站间的BRT车辆运行效率、该线路具有的车辆配置、信号配时以及道路基础条件的特点对BRT运行效率的差异性,不同区段上交叉口停车延误和停靠站延误进行对比分析.提出了实行部分交叉口有条件的BRT信号优先;优化行人街交叉口;实时调度控制车辆运行时间和距离等改进措施.     

汽车远近光灯自动切换系统设计

针对当前汽车行驶过程中远近光灯使用不当等问题,本文提出了一种汽车远近光灯自动切换系统设计方案。该系统通过车载微波雷达实时采集前方目标,运用目标挑选算法对车载雷达识别的前方目标进行有效目标的提取,控制单元（ECU）对目标挑选程序处理完成后,通过电磁开关实现汽车远近光灯的自动切换,这样保证了汽车的行车安全,通过实验的验证,本系统能够对前方目标进行准确识别,自动切换远近光灯可靠性高,大大提高了机动车辆驾驶安全性。     

回弹法混凝土测强曲线误差分析

如何快速、准确地对混凝土强度进行检测是工程建设中普遍关注的问题,回弹法检测混凝土抗压强度测强曲线的拟合精度直接影响到强度检测精度.文章比较了常用测强回归曲线的拟合精度,对回归曲线的拟合精度变化规律、适用范围进行了分析,据此提出了相关建议,可为今后此类研究提供参考.     

考虑高速公路运行风险的雨天可变限速方法

为保证雨天环境下高速公路行驶安全，降低道路整体运行风险，结合雨天风险特征，开展考虑运行风险的雨天可变限速研究。首先应用随机森林模型，标定雨天环境下高速公路动静态风险因素的特征重要度，并结合熵值理论，建立高速公路风险模型、计算风险系数、划分风险等级;之后，以空域自适应算法中可变限速推演变化规律为基础，考虑大、小型车的行驶特征，结合预期风险、雨天停车视距、水膜厚度等因素，优化可变限速模型，细化大、小型车辆的初始控制值，进而提出不同降雨强度、不同能见度下的可变限速推荐值；在此基础上，利用驾驶模拟实景仿真系统、心理生理检测设备、微观交通流仿真软件，开展可变限速系统控制值合理性及驾驶人行车适应性与交通流运行状态的实证分析。研究结果表明：随着能见度降低和降雨量增大，在可变限速控制下，驾驶人呈现出交感神经兴奋性减弱、副交感神经兴奋性增强、心理紧张度降低的状态，其平均心率、心率变异性高频值、心率变异性低频值、心率变异性差异值分别由74.13、0.121、0.643、2.37变为78.23、0.192、0.567、2.01，驾驶人对限速方案的适应性良好；同时，可变限速可保证道路整体通行效率，不会造成交通流风险震动，在小型车、大型车限速分别为80、60 km·h^-1和小型车限速60 km·h^-1、大型车禁止驶入场景下，碰撞时间均值、中值大于未限速场景，各车道的行车安全性均能得到保障;提出的雨天可变限速控制方法合理，且具有一定工程适应性，能为异常天气高速公路宏观车流主动防控提供理论支撑。     

基站式道路气象站布设原理和方法

通过分析国内道路气象站的布设情况,针对"密布式"道路气象站浪费资金和能源等缺点,提出基站式道路气象站.基站式道路气象站是一种低成本的道路气象站布设方法,它能优化道路气象站布设,为合理布设(位置、数量与配置)道路气象站提供定量参考.本文针对国内尚未应用"基站式"道路气象站布设方案的情况,对基站式道路气象站的布设原理和方法做了详细的介绍,对于国内迅速发展的道路气象信息服务,节约资金和能源都有着重要的启发和借鉴意义.     

基于激光雷达的纵向坡路动态可行驶性预测（双语出版）

为解决智能汽车在含有纵向坡路的环境中行驶时所涉及的环境感知与路面可行驶性理解问题，提出了一种基于激光雷达的动态、不确定性路面可行驶性预测方法。首先，利用PreScan，CarSim与MATLAB软件搭建虚拟行驶环境，并建立激光雷达物理模型提高虚拟点云的保真度。其次，进行基于激光雷达的动态可行驶性研究，利用路面激光雷达点云数据基于车辆未来行驶方向建立笛卡尔坐标系下的间隔栅格地图；在间隔内进行平面拟合得到路面的法向量，利用平面法向量计算路面纵向坡角并利用车辆姿态补偿得到大地坐标系下的间隔坡角和道路轮廓信息，并探讨天气对道路轮廓估计结果的影响；基于车辆纵向动力学特性和道路参数估计结果，计算可行驶性概率并预测可行驶性。为了快速仿真验证所提出的可行驶性预测方法，搭建相应的自动测试环境并设计测试方法。首先分析并测试车辆行驶过程中容易因失效造成预测失败的临界关键工况，接着在虚拟行驶环境中建立自动化测试流程，加强对关键工况区的采样，总计通过402组测试工况验证可行驶性预测算法，预测准确率达到87.81%。最后，在实车平台和真实测试道路上对算法流程进行验证。研究结果表明：该方法能够很好地对车辆在纵向坡路上的可行驶性进行动态的、基于概率性指标的预测。     

基于速度随机分布的低空空域小型无人机碰撞风险评估模型

碰撞风险是评价航空器运行安全性、确定航空器运行条件的关键指标。针对低空空域小型无人机数量增多导致空域安全隐患增加的问题，提出了1种基于速度随机分布的碰撞风险评估模型，确定了无人机在空域中的安全运行的条件。根据低空空域小型无人机操纵性灵活的特点，提出了针对低空空域小型无人机不同飞行动作的碰撞模板:为自由飞行的无人机设置符合实际运行的含碰撞层和避险层的双层球体碰撞模板；为沿固定路径飞行的无人机设置以机身尺寸为参考的长方体碰撞模板。考虑无人机飞行方向和速度变化快的特点，将传统无人机速度的线性分布模型改进为随机分布模型，计算无人机的相对运动关系，再利用速度矢量法计算碰撞模板扫过的空间体积。引入无人机动态定位误差、速度误差，在传统人机可靠性的基础上，建立基于速度随机分布的低空空域小型无人机碰撞风险评估模型。选取大疆M300和M600这2种型号的无人机作为验证机型，运用Matlab软件模拟特定空域场景，并分析碰撞风险与小型无人机密度的关系。通过仿真可以发现:空域内碰撞风险与无人机密度呈正相关关系；根据国际民用航空组织空域安全标准，2种验证机型安全运行的最大密度分别为4.2架/km3和5.0架/km3；在满足安全运行条件的前提下，采用新的碰撞风险评估模型，空域容纳2种无人机的数量的密度上限可分别提高106.9%和88.7%。实验结果表明，新的碰撞风险模型更加符合小型无人机运行特征，未来可以用于提升空域内无人机容量、提升空域利用率和无人机运行效率。      

恶劣天气条件下城市快速路通行能力研究

通行能力是道路交通工程的重要参数。特别是在恶劣天气条件下,交通组织管理需要准确的通行能力数据支撑。基于上海市快速路监控中心采集存储的海量交通数据,结合气象局发布的天气状况信息,提取出恶劣天气条件下快速路的交通流参数。根据气象数据对交通流参数关系的影响程度,对气象条件进行了分级。提出了基于交通流模型拟合的通行能力计算模型,计算并标定了不同气象等级下通行能力的折减系数。     

基于不良天气下的单点信号灯控制优化

在不良天气条件下对单点交叉口的信号控制优化,是能够使得车辆在不良天气条件下交叉口延误降低、降低交通事故率、增大交通安全系数的重要手段.本文首先通过对目标城市——柳州市的天气环境进行调查,结合柳州市气象局的资料公开发布,将柳州市存在的雨、雾、霾天气进行聚类分析,将各种天气按照对交叉口延误和饱和车头时距的影响分为一级、二级...     

无人机飞行计划管理系统研究

当前无人机用户不办理任何飞行审批手续,对航空安全造成严重威胁,必须加强管控。为确保无人机飞行安全,需注重其飞行动态控制,通过飞行计划监督无人机飞行活动,由此提出一种无人机飞行计划管理系统。系统在分析无人机飞行计划基本元素、表达模型及其生命周期的基础上,设计了管理飞行计划的三大模块,即计划处理模块、计划验证模块和计划执行模块。其中,计划处理模块实现申报和校验飞行计划;计划验证模块通过加载空域数据、地理高程数据、GRIB 气象数据验证飞行计划的可执行性;计划执行模块监视飞行计划执行进度,管理飞行计划执行状态的变更。系统运行验证表明,可有效管理无人机飞行计划,并可在仿真平台实现由无人机飞行计划生成初始模拟航迹的及时运行和监管。      

区域气象雷达在高速公路建设超短期自助天气预报中的应用

基于高速公路建设对天气预报较其他行业的差异化需求和在实际施工中遇到的诸多问题,初步探讨了利用已开放的区域气象雷达站的雷达动态图进行超短期自助预报的问题,并提出了进一步应用的建议。     

Technology analysis and low-cost design of automotive radar for adaptive cruise control system

Recently, the advanced driver assistance system (ADAS), which helps mitigate car accidents, has been developed using environmental detection sensors, such as long and short range radar, lidar, wide dynamic range cameras, ultrasonic sensors and laser scanners. Among these detection sensors, radars can quickly provide drivers with reliable information about the velocity, distance and direction of a target obstacle, as well as information about the vehicle in changing weather conditions. In the adaptive cruise control system (ACCS), three radar sensors are usually needed because two short range radars are used to detect objects in the adjacent lane and one long range radar is used to detect objects in-path. In this paper, low-cost radar based on a single sensor, which can detect objects in both the adjacent lane and in-path, is proposed for use in the ACCS. Before designing the proposed radar, we analyzed the world-wide radar technology and market trends for ACCS. Based on this analysis, we designed a novel radar sensor for the ACCS using radar components, such as an antenna, transceiver module, transceiver control module and signal processing algorithm. Finally, target detection experiments were conducted. In the experimental results, the proposed single radar can successfully complete the detection required for the ACCS. In the conclusion, the perspective and issues in the future development of the ACCS radar are described.     

基于锚杆监测的单滑动面边坡动态预警分析及安全分级

为完善边坡锚杆监测预警理论及促进锚杆监测法的广泛应用,基于锚杆实际受力特征和边坡不稳定演变规律,开展研究以确定监测锚杆预警阈值和单滑动面边坡安全分级。首先,对于锚杆监测单滑动面边坡,待加固锚杆及监测锚杆施工完,锚杆灌浆体强度已稳定,将短时间内应力调整及变形发展稳定后的边坡状态定义为边坡初始监测状态。接着,考虑滑动面的抗剪强度参数、滑动面上水压力和地震的不利演变,开展平面应变数值模拟预演分析,获得相对于边坡初始监测状态的监测锚杆轴力增量和序列。再相对于边坡初始监测状态,采用边坡极限平衡稳定分析法分别获得不利演变导致的边坡滑动力增量和抗滑力减少量,从而拟合二者与监测锚杆轴力增量和的函数,并建立边坡动态稳定系数与监测锚杆轴力和的计算公式。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）等关于边坡安全等级和预警的规定,将锚杆监测边坡预警等级划分为：蓝色无警、黄色预警、橙色预警和红色预警。最后,设计了锚杆监测单滑动面边坡算例及2个不利演变独立工况,阐述了采用该方法进行边坡动态预警分析及安全分级的流程。结果表明：针对类似边坡,先结合已有相关资料合理预判边坡影响因素的不利演变规律,再采用该方法进行分析,可达到良好的预警效果。