車流量統(tǒng)計(jì)和IPv6在智能交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、智能交通系統(tǒng)（Intelligent Traffic System，簡(jiǎn)稱ITS）能夠有效提高路網(wǎng)使用效率，解決城市交通擁擠和安全等問(wèn)題。在智能交通控制系統(tǒng)中，車流量統(tǒng)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)通信是兩個(gè)最基本的要求。實(shí)際廣泛應(yīng)用中的IPv4通信協(xié)議由于其IP地址少、安全性低等的局限，制約了未來(lái)ITS的發(fā)展，因此IPv6新一代互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。本文研究了視頻目標(biāo)跟蹤算法，實(shí)現(xiàn)通過(guò)路口監(jiān)控視頻統(tǒng)計(jì)車流量預(yù)期，設(shè)計(jì)了支持IPv6的串口服務(wù)器及上位機(jī)客戶端

2、，減少串口設(shè)備淘汰成本，滿足互聯(lián)網(wǎng)+和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)要求，對(duì)智能交通的快速發(fā)展具有理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。以單點(diǎn)信號(hào)控制器為核心的智能交通控制系統(tǒng)，通過(guò)串口服務(wù)器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，后臺(tái)客戶端實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況。其中單點(diǎn)信號(hào)控制器以51系列單片機(jī)為主控制芯片，采用模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)預(yù)存菜單控制信號(hào)燈邏輯變化，支持手動(dòng)、自動(dòng)及遠(yuǎn)程多種控制方式。
　　本研究設(shè)計(jì)了控制器的電源板，將24V電源變?yōu)?2V、5V電源提供給控制器其它模塊；設(shè)

3、計(jì)了控制器的驅(qū)動(dòng)板，主要功能是擴(kuò)展處理器I/O口，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，隔離負(fù)載；設(shè)計(jì)了40*40cm的LED燈盤，采用12VDC供電，每個(gè)燈盤有121個(gè)LED，電流小于1A；研究了基于視頻目標(biāo)跟蹤的車流量統(tǒng)計(jì)算法，針對(duì)Mean Shift算法缺乏必要的模板更新、窗口寬度固定的不足，利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)對(duì)目標(biāo)邊緣進(jìn)行檢測(cè)，粒子濾波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)Mean Shift算法模板實(shí)時(shí)更新及核函數(shù)寬度自適應(yīng)，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；設(shè)計(jì)了以集成IPv4和IPv

4、6雙協(xié)議棧的Direct–Net為核心處理模塊的支持IPv6串口服務(wù)器，給出了該串口服務(wù)器電源電路、串口電平轉(zhuǎn)換電路、網(wǎng)口電路及指示電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，參數(shù)配置和測(cè)試結(jié)果；為了遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)計(jì)了支持IPv6網(wǎng)絡(luò)通信的上位機(jī)客戶端，重點(diǎn)完成了客戶端的網(wǎng)絡(luò)通信部分及人機(jī)交互界面，包括啟動(dòng)界面，運(yùn)行界面以及菜單編寫界面、方案設(shè)定界面等。結(jié)果表明，在目標(biāo)背景復(fù)雜多變、遮擋等情況下，基于本文算法的視頻目標(biāo)跟蹤具有較高的魯棒性和精確度，