无检测器道路交通流数据质量检测方法
城市道路交通状态评价与衡量指标体系
第一章绪论1.1 研究背景1.1.1问题的提出改革开放以来，随着我国现代化、城市化进程的加速，交通拥挤问题也逐渐产生并日益严重。
近20年，内地民用汽车年平均增长率为13.3%，私人汽车年平均增长率高达23.7% 。
其中，北京作为人口超过2000万人、机动车500万辆的特大城市，交通拥堵已成为制约城市发展的主要问题，2010年10月的美国《外交政策》一书更是将北京列为世界五大拥堵城市之首。
城市交通拥挤已严重阻碍中国城市经济及空间布局结构的良性发展，在社会各个方面造成负面效应，具体表征为时间延误、能源浪费、大气污染及情绪影响等。
这些负面效应使得社会外部成本增高，危害了人类的经济利益和健康安全，更不符合建设和谐交通的目的。
因此，从科学的角度对城市道路拥挤的根本原因进行深入分析显得格外重要。
这不是单纯地统一增加道路基础设施建设、扩大路网规模来满足不断增长的交通需求量，而是通过拥挤识别确定城市不同道路的拥挤度来实施不同的解决措施。
建立完善的、符合我国国情的交通拥挤识别体系并合理运用成为当务之急。
1.1.2 研究意义我国是一个人口众多的发展中国家。
自1991年以来，我国的经济发展速度持续超过10%，而持续的经济增长使得人民对交通的需求扩大。
汽车产量增大，人民的购买力上升，人民的配车率提高，私人小汽车的数量快速增长,城市的交通需求与交通供给出现了不平衡状况,导致了城市尤其是大城市严峻的交通拥挤问题。
因此，此次研究的目的就是通过分析交通指挥中心的固定检测器采集和实地考察的交通数据，在交通拥挤识别体系下，计算出有效的道路实时动态交通信息，根据获取的数据信息实时、准确地为管理者制定合理有效的交通拥挤疏导策略。
1.2国内外研究现状1.2.1拥挤识别研究现状到目前为止，国内外对很多学者研究开发了许多的 ACI 算法。
加利福尼亚算法。
通过比较邻近检测站之间的交通参数数据，对可能存在的突发交通事件进行判别，由此确定交通拥挤的发生。
交通流理论第二章
第二章 交通流特性第一节 交通调查交通调查：在道路系统的选定点或选定路段，为了收集有关车辆（或行人）运行情况的数据而进行的调查分析工作。
意义：交通调查对搞好交通规划、道路设施建设和交通管理等都是十分重要的。
调查方法：（1）定点调查；（2）小距离调查（距离小于10m ）；（3）沿路段长度调查（路段长度至少为500m ）； （4）浮动观测车调查； （5）ITS 区域调查。
图2—1中，纵坐标表示车辆在行驶方向上距离始发点（任意选定）的长度，横坐标表示时间。
图中的斜线代表车辆的运行轨迹，斜率为车速，直线相交表示超车。
穿过车辆运行轨迹的水平直线代表定点调查； 两条非常接近的水平平行直线表示小距离调查；一条竖直直线表示沿路段长度调查（瞬时状态，例如空拍图片）； 车辆的轨迹之一就可代表浮动车调查；ITS 区域调查类似于在不同时间、不同地点进行大量的浮动车调查。
图2—1 几种调查方法的时间—距离图示时间（s ）距离（m ）高速公路车道一、定点调查定点调查包括人工调查和机械调查两种。
人工调查方法即选定一观测点，用秒表记录经过该点的车辆数。
机械调查方法常用的有自动计数器调查、雷达调查、摄像机调查等。
自动计数器调查法使用的仪器有电感式、环形线圈式、超声波式等检测仪器，它几乎适用于各种交通条件，特别是需要长期连续性调查的路段。
雷达调查法适用于车速高、交通量密度不大的情况。
摄像机调查法一般将摄像机安装在观测点附近的高空处，将镜头对准观测点，每隔一定的时间，如15s、30s、45s或60s，自动拍照一次，根据自动拍摄的照片上车辆位置的变化，清点出不同流向的交通量。
这种方法可以获得较完全的交通资料，如流量、流向、自行车流及行人流和行驶速度、车头时距及延误等。
除这些方法以外，还有航空摄影调查法、光电管调查法等。
定点调查能直接得到流量、速度和车头时距的有关数据，但是无法测得密度。
二、小距离调查这种调查使用成对的检测器（相隔5m或6m）来获得流量、速度和车头时距等数据。
(整理)城市道路交通状态评价指标体系.
第一章绪论1.1 研究背景1.1.1问题的提出改革开放以来，随着我国现代化、城市化进程的加速，交通拥挤问题也逐渐产生并日益严重。
近20年，内地民用汽车年平均增长率为13.3%，私人汽车年平均增长率高达23.7% 。
其中，北京作为人口超过2000万人、机动车500万辆的特大城市，交通拥堵已成为制约城市发展的主要问题，2010年10月的美国《外交政策》一书更是将北京列为世界五大拥堵城市之首。
城市交通拥挤已严重阻碍中国城市经济及空间布局结构的良性发展，在社会各个方面造成负面效应，具体表征为时间延误、能源浪费、大气污染及情绪影响等。
这些负面效应使得社会外部成本增高，危害了人类的经济利益和健康安全，更不符合建设和谐交通的目的。
因此，从科学的角度对城市道路拥挤的根本原因进行深入分析显得格外重要。
这不是单纯地统一增加道路基础设施建设、扩大路网规模来满足不断增长的交通需求量，而是通过拥挤识别确定城市不同道路的拥挤度来实施不同的解决措施。
建立完善的、符合我国国情的交通拥挤识别体系并合理运用成为当务之急。
1.1.2 研究意义我国是一个人口众多的发展中国家。
自1991年以来，我国的经济发展速度持续超过10%，而持续的经济增长使得人民对交通的需求扩大。
汽车产量增大，人民的购买力上升，人民的配车率提高，私人小汽车的数量快速增长,城市的交通需求与交通供给出现了不平衡状况,导致了城市尤其是大城市严峻的交通拥挤问题。
因此，此次研究的目的就是通过分析交通指挥中心的固定检测器采集和实地考察的交通数据，在交通拥挤识别体系下，计算出有效的道路实时动态交通信息，根据获取的数据信息实时、准确地为管理者制定合理有效的交通拥挤疏导策略。
1.2国内外研究现状1.2.1拥挤识别研究现状到目前为止，国内外对很多学者研究开发了许多的 ACI 算法。
加利福尼亚算法。
通过比较邻近检测站之间的交通参数数据，对可能存在的突发交通事件进行判别，由此确定交通拥挤的发生。
第3章3-1交通量调查
一、交通量调查的目的
1)了解交通的组成、分布，掌握交通量随时间推移的变 化规律，据此预测交通量及其发展趋势。 2)为道路规划、建设及交通营运管理与控制，提供数据。 (1)通过区域性交通量调查决定新建与改建道路排序，为 确定投资顺序、安排资金与效益评估提供定量依据； (2)确定设置信号、标志及交通管理措施的必要性； (3)为道路几何设计及交通控制设计提供依据。
2、计数器类型
• （1）数字式计数器 • （2）录带式计数器 • （3）环形图表式计数器 • （4）计算机式计数器
JJ-2D型交通量记录仪
杭州凤起路上的汽车流量自动测试器
思考题与习题
• 采用人工与仪器调查相结合的方式，分别设计并 • • • • •
进行以下4 进行以下4项交通调查。 (1)城市主干道连续交叉口机动车、非机动车、行 (1)城市主干道连续交叉口机动车、非机动车、行 人交通量调查； (2)地点车速调查，要求同时采集城市道路双向车 (2)地点车速调查，要求同时采集城市道路双向车 速资料； (3)区间车速调查； (3)区间车速调查； (4)同一路段处用MC5600、NC200分别进行交通 (4)同一路段处用MC5600、NC200分别进行交通 流参数综合调查； 进行数据分析处理，对比同一地点数据的差别， 总结不同方法优劣及适用性。
二、交通量调查的分类
按交通调查涉及的范围分： 按交通调查涉及的范围分：
♦ 1．区域交通量调查 ♦ 2．小区边界线交通量调查 ♦ 3．核查线调查 ♦ 4．特定地点或专项交通量调查
按交通调查要求分： 按交通调查要求分：
♦ 1．分方向、不分方向 分方向、 ♦ 2．分流向、不分流向 分流向、 ♦ 3．分车种、不分车种 分车种 不分车种
– – – – – 转向交通量调查； 转向交通量调查； 分车种交通量调查； 分车种交通量调查； 车辆占用调查； 车辆占用调查； 行人交通量调查； 行人交通量调查； 高速公路交通量调查。 高速公路交通量调查。
公路交通监测系统概述
视频处理 视频采集
视频采集
视频采集中最核心的器件为图 像传感器 CCD（Charge Coupled Device ，电荷耦合元件） CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor， 金属氧化物半导体元件）
CCD的特点
CMOS的特点
视频处理
目的：实现目标识别、跟踪
常用算法：帧差法、光流法、背景减除法等
视频监测系统原理
视频监控系统应用
交通事件检测（车辆停驶、遗弃物、行人、车辆 慢行、交通拥堵） 交通流量检测（平均流量、平均车速、平均占有 率、平均车头间距） 闯红灯自动抓拍 实时视频监控 车牌数据管理 黑名单比对
工作原理
在同一车道的道路路基段埋设一组（2个）感 应线圈，每组感应线圈与多通道车辆检测器 相连。当车辆分别经过两个线圈时，由于线 圈电感量的变化，车辆的通过状态将被检测 到，同时状态信号传输给车辆检测器，由其 进行采集和计算。
电路图
环形线圈检测器可测参数较多, 其感应灵敏度可调 ,检测精确，设备稳定,在恶劣天气条件下仍具备出 色的性能，安装不太复杂, 所以在国内外得到广泛 的应用。缺点是线圈跟随路面变形(沉降、裂缝、 搓移等) , 因此其使用效果及寿命受路面质量的影 响甚大, 路面质量较差时, 一般寿命仅2 年。另外 环境的变化和环形线圈的正常老化对检测器的工 作性有较大的影响, 可使检测器材谐振回路失谐而 不能判断车辆存在产生的频率变化。因此, 人工调 谐的环形线圈检测器要定期进行手工调整, 以便保 持仪器的精度。自调谐检测器可自动进行调整, 精 度较高, 现在已被普遍采用。
好的算法应该是判别率高、误判率低、平 均判别时间短。
交通拥堵状况调查分析
交通拥堵状况调查分析一、背景介绍如今，交通拥堵已成为城市面临的一大挑战。
随着人口增长和车辆保有量的不断增加，交通拥堵状况越发严重，严重影响了城市居民的出行效率和生活质量。
因此，本文对交通拥堵状况进行了调查分析，以便更好地理解这一问题并提出有效的解决方案。
二、调查方法为了全面了解交通拥堵状况，我们采用了多种调查方法。
首先，我们进行了交通拥堵数据的搜集，包括道路通行速度、交通事故数量等。
其次，我们开展了问卷调查，调查了城市居民对交通拥堵问题的感受和体验。
最后，我们还进行了现场观察，直接观察交通拥堵情况。
三、调查结果分析1.交通拥堵数据分析根据我们收集到的数据显示，交通拥堵在城市中存在普遍现象。
在高峰期，部分主要道路的平均速度明显下降，甚至降至每小时10公里以下。
而且，由于车辆保有量的增加，交通事故数量也有所上升，对交通状况造成了更大的压力。
2.问卷调查分析通过问卷调查，我们了解到大部分城市居民对交通拥堵问题感到非常不满。
他们普遍认为交通拥堵严重影响了他们的出行效率和生活质量。
许多人表示每天花费大量的时间在交通拥堵中，这给他们的工作和生活带来了很大的困扰。
此外，部分居民还提到了由于交通拥堵引起的环境污染问题。
3.现场观察分析我们在调查过程中进行了现场观察，以直接了解交通拥堵的状况。
观察结果显示，在高峰时段，许多交叉口出现了长时间的拥堵现象。
道路狭窄、车流量大、交通信号不顺畅是导致拥堵的主要原因。
此外，不少驾驶员在交通拥堵中采取不当的行为，如闯红灯、占用非机动车道等，进一步加剧了交通拥堵状况。
四、问题分析1.路网设计不合理部分城市的路网设计并不合理，没有充分考虑交通流量和道路容量之间的匹配。
导致部分主要道路容易形成瓶颈，交通流无法顺畅通过。
2.车辆保有量快速增长由于经济发展和人们生活水平提高，私家车保有量快速增长。
但道路建设未能跟上车辆保有量的增长速度，导致交通拥堵问题日益凸显。
3.交通规则意识不强部分驾驶员在交通拥堵时采取不当行为，如闯红灯、占用非机动车道等，导致道路通行速度更慢，甚至引发交通事故。
交通量计数方法与调查方法
3 .观测内容
分类车辆交通量。 车辆在某一行驶方向、某一车道(内侧或外侧，快车
道或慢车道)上的交通量，以及双向总交通量。 交叉口各人口引道上的交通量及每一入口引道各流
向(左转、直行和右转)交通量，各出口引逆交通量和 交叉口总交通量 非机动车(自行车、人力三轮车、畜力车、架子车等) 交通量和行人交通量 车辆排队长度及车辆的时间和空间占有率等。 车辆所属车主、部门或系统。 司机和骑车人对交通管理和控制的遵守情况。
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
三、交通量调查实施
3．调查时间
调查日期、时间、范围应随目的不同而异。 调查时间区间 常采用： 24h观测 用于了解一天中交通量的变化； 16h观测 用于了解包括早、晚高峰小时在内的一天大部分时间的交通量
变化情况，一股在上午6点到晚上22点这一区间内进行
日间12h观测 用于了解白天大部分时间的交通量变化状况，一
处理模型
环形线圈
数
检 测 器
DSP ASIC 芯片
TTL电平 据
RS232
输
出
RS485
接
抓拍系统 前端管理系统
口
流程控制
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。21 .6.2721 .6.27Sunday, June 27, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。16: 44:1216 :44:121 6:446/ 27/2021 4:44:12 PM 11、一个好的教师，是一个懂得心理 学和教 育学的 人。21. 6.2716: 44:1216 :44Jun-2127-Jun-21 12、要记住，你不仅是教课的教师， 也是学 生的教 育者， 生活的 导师和 道德的 引路人 。16:44: 1216:4 4:1216: 44Sunday, June 27, 2021 13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.6. 2721.6. 2716:44 :1216:4 4:12June 27, 2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教 育好， 他就不 能发展 培养和 教育别 人。202 1年6月 27日星 期日下 午4时4 4分12 秒16:44: 1221.6. 27 15、一年之计，莫如树谷；十年之计 ，莫如 树木； 终身之 计，莫 如树人 。2021 年6月下 午4时4 4分21. 6.2716: 44June 27, 2021 16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ，而提 出新的 问题， 却需要 有创造 性的想 像力， 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021 年6月27 日星期 日4时4 4分12 秒16:44: 1227 June 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。下 午4时44 分12秒 下午4 时44分1 6:44:12 21.6.27
浙江浙大中控信息技术 VTD系列 视频交通流检测系统 说明书
结合虚拟线圈和跟踪功能的视频检测系统V T D系列视频交通流检测系统中控简介浙江浙大中控信息技术有限公司（以下简称“中控信息”）创建于1999年，是中控科技集团有限公司的重要组成部分。
中控信息凭借浙江大学多学科的综合优势，依托工业自动化国家工程研究中心、工业控制技术国家重点实验室和浙江大学先进控制研究所，并以自身雄厚的科研实力，致力于为交通、环保、建筑等公用工程行业提供一流的具有国际竞争力的技术、产品和解决方案。
随着我国经济的发展和居民汽车拥有量的快速提高，交通出行面临着严重拥堵、机动车行驶速度缓慢、出行时间延长和环境污染加重等问题。
而智能交通系统（简称ITS）是采用信息技术、计算机技术、控制技术等多种高新技术与传统交通运输方式相融合的集成和应用，是集高新技术的开发、集成、产业化和推广应用为一体的系统工程。
智能交通已逐步得到社会各界的广泛关注，并已成为交通领域的研究热点，社会各界对通过智能交通系统建设，缓解日益严重的交通问题寄予了厚望。
交通信息采集是当前智能交通系统应用的瓶颈之一，视频检测设备是交通信息采集的重要手段，对促进智能交通系统的发展和建设具有十分重要的作用。
VTD系列视频检测器是中控信息开发的具有完全自主知识产权、自有核心技术的基于高速DSP的嵌入式视频检测器产品，具有非接触式检测、设置方便、功能强大、性能可靠等优点。
系统简介SUPCON VTD 系列视频交通流检测系统采用最新高速DSP硬件平台和嵌入式软件系统，是专为各种交通流检测应用设计的专业视频检测系统。
系统采用工业标准机架式设计，每个机架可插入4块或8块视频检测卡，每块视频检测卡可独立处理一路视频信号，最多可检测双向八车道的交通流信息。
用户可在本地或远程网络上，以图形交互方式，通过上位机界面定义虚拟线圈和检测区，并根据需要进行配置后下载。
系统能够实时检测和计算出交通流参数和事件报警信息，并存储在内部数据存储器中或根据需要把数据传输到监控中心。
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ｂｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｄ ｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｉ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｐ ｕｒ ｐｏ ｓ ｅ ｏ ｆ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏｕ ｔ ｌ ｉ ｅ ｒ ｓ ｉ ｓ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｏｆ ２ ｉ ａ ｎｄ ＾
［ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｓ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ｗ ｈ ｉ ｌ ｅ ｔ ｒ ａ ｉｃ ｆ ｌ ｆ ｏ ｗ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｔ ｎ ｏ ｎ — ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｒ ｏ ａ ｄ ｉ ｓ
种基 于灰 色系 统理 论 的无检测 器道 路 交通 流数据 质量 检测 方法 。该 方法将 不 同检测 点获得 的原 始 交通流 数据 处理 成一 组数 据序 列 ， 通过 对数 据序 列 的灰 生成、灰色 关联 度计算 及标 准化 处理 ， 求 得不 同数据 序列 相 互 间关系 的密切 程度 参数 丑 ， 根据 需求选 出阈值 ， 比较 与 ＾之 间 的大小 ，实现 无检 测器 道路 交通 流异常 数 据检 测 的 目的 。运 用杭州 市某 一 局部路 网 的浮动 车交通 流原 始数 据 ，将 该 方法 与基于 相 似系 数和 的检 测方 法进 行对 比 实验 ，结 果证 明 ，该方 法 的检测 效果 优于 基于 相 似系 数和 的检 测 方法 ， 平均 错检 率 降低 ｒ ２ １ ． ０ ０ ％， 平均 准确率 提高 了 ２ ８ ． ６ ４ ％。
第４ ０卷 第 ３期
Ｖｏ１ ． ４ ０
计
算
机
工
程
２ ０ １ ４年 ３月
Ｍａ ｒ ｃ ｈ ２ ０１ ４
ＮＯ ． ３
Ｃｏ ｍｐｕ ｔ ｅ ｒ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
・
人工智能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ识别技术 ・
文章编号：ｔ Ｏ ０ ０ — ３ ４ ２ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ２ １ ８ — ０ ６
Ｗ ＡＮＧ Ｆａ ｎｇ ， ＬＩ Ｈｕａ ， ＤＵ Ｊ ｉ ｎ— ｌ ｉ ｎｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｃ ｓ ＆ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ， Ｘｉ ｄ ｉ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
文献标识码：Ａ
中圈 分类号： Ｔ Ｐ Ｉ ８
无 检 测 器 道 路 交 通 流 数 据 质 量 检 测 方 法
王 方 ，李 华 ，杜金玲
（ 西安 电子科 技大 学经 济与 管理 学院 ，西 安 ７ １ ０ ０ ７ １ ）
摘
要 ：一 般交通 流 数据 质量 检测 方法 要 求的原 始数 据量 较 大 ，而无 检测 器道 路可 获得 的 交通 流数据 又 非常 有 限 。为 此 ，提 出一
ｗｈｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈｒ ｅ ｓ ｈｏ ｌ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ． Ｕｓ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂｅ ｃ ａ ｒ ｔ ｒ ａ ｉｃ ｆ ｆ ｌ ｏ ｗ ｄａ ｔ ａ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｒ ｏ ａ ｄ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｆ Ｈａ ｎｇ ｚ ｈｏ ｕ ， ｔ ｈ ｅ
关健 词 ：智 能交通 ；交通 流 ；脏 数据 ；数 据清 洗 ；数据质 量 ；灰色 系 统理论
Ｑｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｎｏ ｎ — ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｒ ｏ ａ ｄ Ｔ ｒ ａ ｉｃ ｆ Ｆ ｌ ｏ ｗ Ｄａ ｔ ａ