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1、 山东交通学院智能交通监控系统摘 要智能交通监控系统是目前研究的一个热点课题，而且取得了不少的成果在少数先进国家已采用智能方式来控制交通信号。为了实现交通道路的有理，力求交通管理先进性和科学化,本文采用车流量传感器检测车辆的存在与通过,并把这一信号转化为标准脉冲信号,作为可编程控制器的控制输入，采用PLC数，按一定控制规律自动调整红绿灯的时长；设计定时器在上、下班高峰期增加绿灯放行时间以及合理应用电子警察对各个路口违章、肇事事故进行监控和记录等。关键词：智能交通监控 电子警察 信号控制27目 录第一章31.1课题背景及发展现状31.2智能交通监控系统作用41.3智能交通监控系统简介5第二章 电
2、子警察系统62.1电子警察曝光设置如下：62.2电子警察ROI设置：72.3、智能化牌识别系统 13第三章 信号控制系统设计163.1 交通灯控制系统结构图163.2 车辆滞留检测系统163.3 信号转换装置183.4 正常运行模块程序框图及分析183.5 车流量信号智能处理模块及分析193.6 交通灯智能控制程序框图21第四章 设计总结23参考文献24第一章1.1课题背景及发展现状 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上
3、最早的煤气红绿灯。它由红绿两种旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。1914年，电器启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆一接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟
4、汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。在汽车产业蓬勃发展的背后，随之而来交通问题也越来越多，如交通堵塞和交通事故时常发生，
5、这不但给人们的生命和财产造成了威胁，同时还制约着国民经济的发展。为了缓解交通的负荷量，使车辆运行畅通无阻，交通事业整严有序，我国引进了与国情相符合的国外先进的控制体系，多车道交通灯控制系统，不但解决以往交通控制系统的局限性，同时还加快了车流量速度。并制定了道路交通安全法实施条例第三十八条明确规定：绿灯亮时，准许车辆通行，但转弯的车辆不得妨碍被放行的直行车辆、行人通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行，红灯亮时，禁止车辆通行。1.2智能交通监控系统作用（一）智能交通监控系统可以直观地监控交通肇事逃逸车辆的逃逸方向。智能监控系统主要安装在交通流量大、车速快的主要干道或需红绿灯控制的主要路口
6、，对交通死亡逃逸事故多发在主要道路形成有力的追踪作用，可以协助办案民警快速确定逃逸车辆的逃跑方向及可能的藏匿地点。(二）智能交通监控系统可以直观地监控交通肇事逃逸车辆的车型和颜色。驾车逃逸事故有可能在事故现场留下碰撞后的散落物，但散落物须通过认真比对和大量的排查工作才能确定逃逸车辆的车型和颜色，而通过智能卡口的监控则可以直观地监控交通肇事逃逸车辆的车型和颜色，为驾车逃逸事故的侦破工作节省大量的人力和物力资源。（三）智能交通监控系统可以直观地监控交通肇事逃逸驾驶人的特征。对一些无牌证或假牌证车辆发生交通事故后逃逸，无法追查逃逸车辆的情况下，通过一些重要卡口的智能监控系统掌握车辆驾驶人的相貌、性别
7、、发型等特征及乘坐人员情况，可以为侦破案件提供多方面的线索。（四）智能交通监控系统可以直观地监控交通肇事逃逸车辆号牌号码。肇事逃逸者在逃逸过程中，往往慌不择路，容易造成超速行驶、违反交通信号通行的交通违法行为，而主干路口红绿灯的电子监控系统在抓拍此类交通违法行为过程中可以直接拍到车辆号牌号码，为侦破案件找到突破口，遏制驾车逃逸事故多发且呈上升的趋势。（五）智能交通监控系统可以为快速侦破交通肇事案赢得宝贵时间。交通肇事逃逸案是逃逸者在事故发生后为逃避法律责任而产生的临时心理决定，这种决定是建立在侥幸心理基础上的，如果交警部门在事故发生后未能在短时间内找到破案线索，逃逸者的侥幸心理会随着时间的推移
8、而不断的得到巩固，智能监控系统提供的证据直接打击逃逸者的侥幸心理，为快速侦破交通肇事案赢得宝贵时间。1.3智能交通监控系统简介 智能交通监控系统就是通过监控系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心，使管理人员直接掌握车辆排队、堵塞、信号灯等交通状况，及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通，改变交通流的分布，以达到缓解交通堵塞的目的。 交通监控通常由交通信息统计系统和电子警察处罚系统组成，它是智能交通ITS技术和监控技术相结合，是一种全新的技术形式。交通信息统计系统可以对一个大范围内的公路路况信息进行及时、准确地采集和统计，信息包括“道路占有率、车流密度、车队长度、流通量、平均速度等，能为道路疏
9、导提供有力的理论依据，可以配合广播等传媒实现交通诱导功能。电子警察执法处罚系统具有高技术含量，可以对“超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交车道等一系列违章现象进行准确、稳定、自动、全天候的监控、执法和处罚。电子警察的出现可以大大缓解因违章行为导致交通事故增加与警力少和警务人员劳动强度大的矛盾，有效抑制的由于人为违章引起的交通事故；智能交通把交通信息统计系统和电子警察执法处罚系统引入到城市道路监控中，实现了城市道路的点面结合式监控，提高了城市整体安全防范水平，缓解了日益严重的交通压力，加强了驾驶员遵守交通法规的意识，降低了恶性事件发生率。 第二章 电子警察系统2.1电子警察曝光设置如下：图
10、表 01功能内容曝光模式自动曝光、手动曝光曝光时间通过控制曝光时间来调节快门的值，控制图片的补光情况增益可以用来调节画面的亮暗程度 最优车牌亮度车牌的目标亮度，自动调光调节时以此为目标值，不断调节参数使车牌亮度稳定在该值 最优环境亮度全景成像的目标亮度，自动调光调节时以此为目标值，不断调节参数使图像整体亮度稳定在该值 车牌权重车牌成像与环境成像的权重比，车牌权重越大，自动调光就优先保证车牌成像效果，车牌权重越小，则自动调光优先保证环境成像效果图表 022.2电子警察ROI设置：图表 03车道标志线：在图上添加各条标志线，用来区分车道的性质、停止位置等。按照现场道路实际情况画好各条线，左键单击第
11、一个点然后移到目标位置再次单击，会弹出一个对话框，选择对应的车道线类型；如果需要调节车道线位置或更换车道线类型，则勾选“编辑标志线”，然后再操作。注：判定线为绿色线，车道线为蓝色、白色、黄色，停止线为红色。相机标定线（粉色线）：为了提高跟踪和检测的准确率，必须画相机标定线，和普通车道线画法相同，但必须画在相邻两个车道线上，并且要和车道线平行或重合，长度略长于车道线。设置检测区域（蓝色矩形区域）：检测区域就是软件处理数据时会检测的范围，检测区域按住鼠标画出一个矩形区域。设置禁停区域（粉色矩形区域）：设置禁止车停止的区域，画一个矩形即可。区域设置导出、导入功能：考虑到区域设置因画线较多配置稍微复杂
12、，软件增加了对画完的区域配置可导出、对已有区域配置可导入的功能具体操作如下：备份区域设置：按导出按钮后会出现如下提示框，输入文件名，按下保存键后会生成一个xml文件，想要保存的区域设置即保存成功。图表 04加载区域设置：按导入按钮后会出现如图0-4所示提示框，选择保存区域设置文件的路径，按保存按钮后即加载成功。违章捉拍：图表 05注：项目可根据实际需求勾选所需违法，保存成功后重启相机方可生效。闯红灯：闯红灯分为左转闯红灯、右转闯红灯，直行闯红灯，当勾选相应的违法时，便启动相应的违法检测，否则此功能不生效。出四张全景：勾选输出四张全景图后，闯红灯违法会输出四张全景图，后面的时间为第三张全景和第四
13、张全景的最小时间间隔。图表 06红灯最短/最长时长:当红灯时间超过最短/最长时长限制时，红灯失效。红灯校正：白亮色不会被校正成红色，淡红色会被增强，在结果图终会被染成红色；校正灵敏度：设置值越大，增强的红色越红效果越明显；校正时间段：在时间段内时浅红色会被增强，不在该时间段时不会增强；灯色最小饱和度：识别区域的最小饱和度超过设置值后才识别成红灯。压线违法分为压黄线违法和压白线违法，启用算法后根据实际的车道线属性进行违法抓拍。压黄线：启动算法后，在区域设置中将车道线属性改为黄实线，如果车辆轧了黄实线就会被判定为压黄线违法，如需设置灵敏度，值为100时最灵敏，越小越不灵敏。压白线：启动算法后，在区
14、域设置中将车道线属性改为白实线，如果车辆轧了白实线就会被判定为压白线违法，如需设置灵敏度，值为100时最灵敏，越小越不灵敏。占用公交车道：在区域设置中，设置公交车道，当有非公交车通过该车道时，抓拍为占用公交车道违法，带有车牌颜色过滤（当勾选一个车牌类型时，该种车牌类型被识别为非公交车，其他车牌识别为正常，所有黄牌车均不被判定为非公交车）和分时间段检测功能。占用非机动车道：与占用公交车道功能一致。 大货车禁行：在区域设置中，设置车道为大货车禁行车道，当有大货车通过改车道时，抓拍为大货车禁行违法，当勾选黄牌车即认为是大货车参数时，所有通过该车道的黄牌车即抓拍为大货车禁行违法；。逆行：在区域设置中，
15、设置全部车道方向为从上到下，当有车通过该车道时（从下到上），抓拍为逆行违法，包括逆行距离（抓拍结果中车辆位移距离随该参数增大而增大）和输出名称为限时单行（勾选该参数时需重启生效）。 非法停车：在区域设置中，设置禁停区域，车辆在禁停区域内停止时间超过设置时间，则被抓拍为非法停车。路口滞留：全景1是绿灯，全景2时红灯已持续超过规则里的开始检测时间，且车位于非法停车区域内，全景3车仍然位于非法停车区域内，且二三张图间隔超过规则里的间隔时间。绿灯滞留：三张图里车都在停止线之前（车框底部未超过停止线），且所在车道对应的灯都是绿灯（复合方向如左直车道则同时查看两个方向的灯），且二三张图之间间隔超过绿灯滞留规则里的间隔时间）。图表 07注：项目可根据实际需求勾选所需事件检测，保存后需重启相机方可生效。流量统计：单位时间内通过该车道的车辆数异常停
