道路交通事故现场勘查快速测绘系统的研究

通过单个普通数码相机采集事故现场的图像数据，采用数字近影测量技术和VC＋＋6．0高级开发工具开发了一套道路交通事故现场快速测绘系统，其中硬件主要包括普通数码相机、标定物和计算机等，软件包括事故现场图的读入、标定点提取、标定计算、待测点提取、待测点实际坐标的计算和现场图绘制等功能模块。通过试验证明可以满足道路交通事故现场测量的实际要求。     

基于普通数码相机的交通事故摄影测量技术及其研究进展

论述了基于普通数码相机的交通事故摄影测量技术的基本理论,提出了相应的关键技术并对其研究现状进行了总结分析。根据交通事故再现分析的需要和基于普通数码相机的事故摄影图像特点,提出了进一步研究的内容和主要方法。     

基于道路标线的交通事故现场摄影测量研究

论述了基于普通相机的交通事故现场测量技术基本理论,提出了一种利用道路标线作为标定参考物的新的标定方法,在小波多尺度边缘检测基础上,利用Harris角点提取对图像进行分析处理,对影响摄影测量精度的有关参数进行了简要描述,对一个实际事故现场的部分数据进行了分析,验证了设计的算法。     

道路交通事故现场平面直线参数的摄影测量重建方法

以空间直线的三维重建原理为基础,通过现场空间直线段在摄影测量系统空间下的三维重建,实现了道路交通事故现场图绘制平面的最小中值二乘拟合,并完成了现场空间直线从摄影测量系统空间向道路交通事故现场图绘制平面的转换,实现了道路交通事故现场平面直线参数的检测和重建。对摄影测量系统世界坐标系下现场图平面、中心线及左、右边缘线的三维重建进行了试验,并得到了中心线及左、右边缘线在现场图平面上的投影直线方程和投影图。试验结果表明:左、右边缘线和中心线在现场图平面上的投影与x轴的夹角之差均小于0.1°,道路的边缘线与中心线基本平行,测量精度较好。     

交通事故摄影测量中相机标定的扩展两步法

为了利用摄影测量技术提高交通事故数据采集的效率,分析了交通事故与相机标定方法的特点,提出了交通事故现场摄影测量的扩展两步相机标定方法。在扩展两步标定方法中,首先对相机进行线性标定,然后进行非线性修正,最后进行图像校正,并提出了完整的标定步骤和程序,进行了相机标定实验。扩展方法标定的结果与线性标定结果相比,最大绝对误差和相对误差分别为10.9和1.7%,最小绝对误差和相对误差分别为4.1和1.0%,表明扩展两步相机标定方法能够显著提高相机标定精度,抗噪性能稳定。     

交通事故位置信息与经纬度坐标转换研究

交通事故记录的位置信息是事故分析研究的重要基础。中国大量的道路交通事故数据以记录发生地的地址或者明显标志物的方式描述事故位置信息,无法批量处理并直接用于数据分析,而人工标定过程烦琐、效率较低、成本较高。通过算法对道路交通事故记录的位置信息进行切分、匹配,并按照描述标定到指定位置,达到自动转换的效果。该方法可实现交通事故记录位置标定的自动化,提高数据处理的效率,降低成本,为道路交通事故信息的空间分布研究提供数据支撑,也为海量处理数据提供可能。     

基于车载连续序列图像的道路曲率计算方法

提出一种基于车载连续序列图像的道路曲率计算方法.算法首先利用车载视 觉系统进行内外参数标定实现对路面车道线的三维重建,利用三维重建误差模型对重建 的数据点进行误差估计,并对数据点进行选弃.对序列图像中路面车道线重建出来的曲线 采用ICP 算法进行曲线匹配,并将匹配后的曲线映射到统一的参考坐标系中.最后利用匹 配曲线上的数据点进行圆周拟合,计算道路曲率.实验中利用真实的车载连续序列图像对 算法进行验证.针对曲率半径分别为96 m和430 m两段不同程度的弯道,利用本文算法计 算对应道路的曲率半径.结果表明,本文算法能够精确地计算出不同弯道的道路曲率,特 别是针对平缓弯道的曲率计算,比基于单幅图像的曲率计算方法更加准确与稳定.     

基于单目图像的列车事故场景三维重建

为了辅助铁路事故应急救援方案的制定,提出了一种基于单目图像的列车事故场景快速三维重建方法。考虑不同应用场景的2种相机投影模型,采用SIFT算法提取图像特征并与事故列车的CAD模型相匹配,通过引入车厢之间的几何约束,将三维重建转换为求解带约束的非线性最小二乘问题,最终还原事故主体的位置与姿态。为了定量与定性验证该方法的计算效果,分别对模拟列车事故场景与真实列车事故场景进行车厢的三维重建。在模拟列车事故场景中采用了较精确的有限相机投影模型进行离线标定,在真实列车事故场景中采用了较稳定的针孔模型进行自标定。分析结果表明:通过对模拟场景的定量分析,重建两节车厢中用于测量的8个节点的最大相对误差为4.54%,平均相对误差为1.85%;通过对真实场景的定性分析,结合地形信息校正,同样能够实现车厢位置与姿态的三维还原;最终借助三维可视化引擎,可在视觉上还原整个事故环境全貌。该方法还可用于应急救援电子沙盘的开发以进行铁路事故分析和安全教育。     

未标定图像序列的隐式曲面重建方法

为了提高未标定图像序列三维重建得到的几何模型的质量,提出特征点检测算法,以得到更多的匹配点.其主要思想是在首帧图像指定密集的网格,在网格点附近确定最容易跟踪的特征点,利用迭代方法得到子像素精度的特征点坐标,然后用稀疏特征集的金字塔Lucas-Kanade光流跟踪算法跟踪这些特征点,再用自标定算法,重建出相对均匀和稠密的三维点云,最后利用基于径向基函数(RBF)的隐式曲面重建算法,生成目标的表面模型. 多个图像序列的重建结果表明,本方法对纹理丰富的场景能够获得较好的重建结果.     

道路交通事故的成因分析

通过在道路交通事故现场的实地勘测和调查 ,对撞车过程进行了事故成因分析 .在对现场模型合理简化的基础上 ,运用力学原理为找出事故发生的原因 ,划分事故责任提供了可靠的科学依据 .     

事故车辆三维翻滚运动的轨迹模型

为了再现汽车三维碰撞事故,构建了车辆三维坐标系,根据碰撞冲力矩与反向重力矩的关系,推导了车辆纵向倾覆与横向翻滚的临界条件.利用运动学理论及动能转化关系,构建了地面反力作用下的车辆翻滚轨迹模型.以实际事故为案例,利用基于上述模型开发的事故再现分析系统与PC-Crash软件进行再现分析,并与事故现场车辆残留痕迹进行了对比.结果表明,模型再现得到的车辆静止位置及姿态与事故现场一致,再现轨迹除小客车左前轮曲率略小于实际残留痕迹外,其余轨迹与现场痕迹一致.      

驾驶员因素对道路交通事故影响的定量评价模型

实例及研究表明,基于模糊一致矩阵的驾驶员因素对交通事故影响的定量评价模型,是一种度量驾驶员因素对交通事故影响的有效方法,它为定量研究驾驶员事故致因提供了新思路,并为驾驶员事故预防及管理提供了科学依据.     

基于速度变化的偶发性交通拥堵时空分布特性研究

交通事故的发生会引起其上游路段通行速度的下降和交通流量的堆积,从而引发交通拥堵.本文主要研究了城市道路中交通事故引起的交通拥堵的时空分布特征.首先,基于北京市事故数据和路段速度数据分析交通事故影响下的车辆速度变化特性;接着,根据交通事故信息和事故路段流量与速度数据,建立了一种基于速度差异的拥堵判定模型,并对其时空维度的约束条件加以限定.在此基础上对事故引发的拥堵时空范围进行量化描述;最后,依托仿真数据与北京市真实事故数据进行效果验证.结果表明,该方法可以有效地描述交通事故引起的拥堵时空分布特性.     

基于分位速度的城市突发事件交通影响等级划分方法

城市交叉口是突发事件发生的集中区域，突发事件发生后容易引发区域性拥堵，交通管理部门难以直观地对突发事件采取相应的应急措施. 建立一种定量的评价突发事件对交通影响等级的方法，对交通管理部门制定相应级别的应急措施有着重要的参考价值. 本文基于水波学原理，利用交通影响系数概念，融合分位速度建立了交通影响等级阈值模型. 利用样本数据建模得到交叉口附近车速与位置关系，并对速度与空间位置关系曲线，以及交叉口各方向流量比进行整合分析，得到交叉口的交通影响等级阈值. 利用文献中的案例进行实例验证，结果表明，划分的等级与事故现场实际描述是一致的. 研究结果可以为交通应急管理部门快速响应，采取合理有效的应急措施提供决策依据.     

交通事故现场安全性综合评价

为了研究交通事故现场安全性,避免二次交通事故的发生,建立了交通事故现场安全性评价指标体系,准则层为人因因素、车辆因素、道路与环境因素和管理因素4个指标,决策层共15个指标. 为了统一各评价指标的度量标准,分别采用隶属度和无量纲化函数对定性和定量指标进行无量纲处理,将各属性值变换到［0, 1］范围内. 再将处理结果作为学习样本,进行神经网络训练. 最后以典型交通事故现场有关参数的实测值输入三层BP神经网络评价模型,对交通事故现场安全性进行评价,评价结果为0.5584,安全性等级为一般. 实例应用结果表明,选取的评价指标合理,评价结果客观     

基于分位速度的城市突发事件交通影响等级划分方法

城市交叉口是突发事件发生的集中区域，突发事件发生后容易引发区域性拥堵，交通管理部门难以直观地对突发事件采取相应的应急措施. 建立一种定量的评价突发事件对交通影响等级的方法，对交通管理部门制定相应级别的应急措施有着重要的参考价值. 本文基于水波学原理，利用交通影响系数概念，融合分位速度建立了交通影响等级阈值模型. 利用样本数据建模得到交叉口附近车速与位置关系，并对速度与空间位置关系曲线，以及交叉口各方向流量比进行整合分析，得到交叉口的交通影响等级阈值. 利用文献中的案例进行实例验证，结果表明，划分的等级与事故现场实际描述是一致的. 研究结果可以为交通应急管理部门快速响应，采取合理有效的应急措施提供决策依据.     

直角侧面碰撞交通事故再现仿真

利用计算机仿真对直角侧面碰撞事故进行分析.在ADAMS软件平台上,建立参数化事故模型,进行仿真计算,通过得到的速度和位移变化曲线来鉴定事故因素,并用三维动画直观显示事故的整个过程.通过案例分析表明适用于再现交通事故.     

基于水波原理的城市突发事件交通影响程度研究

分析城市突发事件对交通的影响程度,从而采取相应的交通应急对策,具有重要的现实意义.本文借助水波原理,将城市突发事件对交通的影响比拟成往水中扔石头产生的效应.提出了交通影响系数概念,并以此来界定突发事件对交通的影响程度;引入累积交通影响系数概念,利用二重积分构建了累积交通影响系数理论模型,从而评价突发事件对周边路网的综合交通影响程度.选取一起交通事故为例,在对调查数据筛选和整理的基础上,得到了交通影响系数时空分布图;根据交通影响系数随时间和距离的变化曲线特征,利用MATLAB构建了交通影响系数与时间和距离的关系模型;最后计算得到了事故的综合交通影响程度为0.466 7,结果表明该起事故对周边交通的影响较大.     

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为了提高交通事故现场的安全性,预防二次交通事故,综合考虑事故现场路段的交通和管理要素特征,建立交通事故现场安全性评价指标体系,准则层为人为因素、车辆因素、道路与环境因素和管理因素,决策层共15个指标.将熵值法和属性识别模型相结合,建立基于熵权的事故现场安全属性识别模型,应用熵权理论,计算评估指标的权重和属性测度.为了验证模型的适用性,把采集到的四组典型高速公路交通事故现场的基本特征数据输入模型,对事故现场的安全性进行评价.结果表明,该模型不仅可以进行事故现场处置方案的安全性评价,也可以进行各方案之间的比较.