基于G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)

基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)研究董昕董昕，男，1963年出生，碩士，講師，教研室主任董昕，男，1963年出生，碩士，講師，教研室主任。主要研究方向：光通信技術(shù)、計算機通信（電子科技大學(xué)成都學(xué)院，成都，611731）[摘要]通過將3G移動通信技術(shù)應(yīng)用于智能交通指揮控制系統(tǒng)，并利用發(fā)展迅速的3G移動通信網(wǎng)組成3G無線局域網(wǎng)來傳輸各交通路口信號點的視頻和控制信息，為智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)提供了一條新路。系統(tǒng)綜合應(yīng)用了智能圖像處理與識別技術(shù)，智能控制技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)、數(shù)字圖像壓縮編解碼技術(shù)和3G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，可實現(xiàn)交通監(jiān)控現(xiàn)場的實時圖像顯示和網(wǎng)絡(luò)傳輸、智能調(diào)整攝像機的位置、清晰度和亮度、實現(xiàn)對運動物體的跟蹤與識別，實時智能調(diào)整控制區(qū)域內(nèi)交通信號燈的切換等主要功能。[關(guān)健詞]3G通信智能交通數(shù)字圖像智能控制1、引言我國交通管理事業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展，同以往相比，有了長足的進步。但因城市化交通持續(xù)發(fā)展和汽車擁有量的穩(wěn)定快速增加，城市交通的發(fā)展已經(jīng)超過了我國交通管理發(fā)展的速度。而由城市交通中交通違章（違法）行為給交通管理所帶來的負(fù)面影響，往往是危害最大的一種。再加上我國各地城市交通發(fā)展情況不同，交通情況錯綜復(fù)雜，管理難度非常大。在我國大中型城市中交通路口眾多，交通流量較大，違章事件頻繁，在此情況下基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮控制系統(tǒng)就能為控制交通違章行為的發(fā)生、智能化調(diào)節(jié)交通流量起到很大的作用。2、系統(tǒng)的主要構(gòu)成及框圖基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)主要由3G(TD-SCDMA或CDMA2000)數(shù)據(jù)通信鏈路，監(jiān)控中心和多個監(jiān)控遠(yuǎn)端組成。3G數(shù)據(jù)通信鏈路采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，可直接運行在交通部門的內(nèi)部無線局域網(wǎng)上。前端攝像機的視頻信號利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒止?jié)點，在分節(jié)點可以直接傳輸上網(wǎng)，或者分節(jié)點有矩陣時，也可以把矩陣連接到DVR上，然后再傳輸上網(wǎng)。監(jiān)控中心可以通過多級級聯(lián)構(gòu)成多級監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場情況和用戶的需求配置不同的外圍硬件設(shè)備。監(jiān)控遠(yuǎn)端使用系統(tǒng)外圍設(shè)備有遠(yuǎn)端監(jiān)控主機、3G數(shù)據(jù)傳輸模塊、告警采集器、溫濕度傳感器、畫面分割器、攝像機、數(shù)字解碼器、高速云臺和可變鏡頭、話筒、揚聲器等，完成監(jiān)控中心所需的圖像實時監(jiān)控、現(xiàn)場交通信號智能控制和報警聯(lián)動功能。監(jiān)控中心使用系統(tǒng)外圍設(shè)備有主控臺、3G無線路由器、監(jiān)視器陣列、視頻切換矩陣、主交換機、視頻服務(wù)器、電視墻等。具體可根據(jù)用戶要求進行靈活配置。圖1智能交通指揮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖利用發(fā)展迅速的3G網(wǎng)組成3G無線局域網(wǎng)來傳輸各交通路口信號點的視頻和控制信息，為智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)提供了一條新路。網(wǎng)絡(luò)管理用戶可以對多個監(jiān)控現(xiàn)場進行實時瀏覽監(jiān)控。系統(tǒng)綜合應(yīng)用了智能圖像處理與識別技術(shù)，智能控制技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)、數(shù)字圖像壓縮編解碼技術(shù)和3G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，可實現(xiàn)交通監(jiān)控現(xiàn)場的實時圖像顯示和網(wǎng)絡(luò)傳輸、智能調(diào)整攝像機的位置、清晰度和亮度、實現(xiàn)對運動物體的跟蹤與識別，對監(jiān)控情況進行紀(jì)錄及報警，實時智能調(diào)整控制區(qū)域內(nèi)交通信號燈的切換等。3、系統(tǒng)的主要功能及特點系統(tǒng)采用高速DSP實現(xiàn)圖像信號的實時采集處理，經(jīng)過圖像預(yù)處理模塊實現(xiàn)對采集圖像的復(fù)原、增強后，數(shù)字圖像分別發(fā)送給自動控制模塊、運動目標(biāo)檢測模塊、特定顏色目標(biāo)檢測模塊、人機接口模塊和數(shù)據(jù)庫模塊。系統(tǒng)采用模糊跟蹤控制技術(shù)實現(xiàn)運動目標(biāo)的智能跟蹤；采用現(xiàn)場總線技術(shù)、3G無線以太網(wǎng)通信技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)和數(shù)字圖像壓縮編解碼實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻、控制及語音信號的傳輸，采用圖像動畫與多媒體技術(shù)和Web數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)圖像的網(wǎng)上瀏覽和歷史數(shù)據(jù)回放及查詢。系統(tǒng)中嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，軟硬件可裁減，適用于對功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴(yán)格要求的專用系統(tǒng)，亦即為智能控制系統(tǒng)量體裁衣的專用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，集軟硬件于一體，可以獨立工作。卷視頻鉆服務(wù)炮器內(nèi)購置一笑個嵌填入式鹽We詠b唐服務(wù)壘器，籌采用濫嵌入居式實銹時多補任務(wù)鴨操作價系統(tǒng)眉。攝涂像機節(jié)送來新的視攝頻信吩號數(shù)稀字化障后由主高效早壓縮寄芯片棕壓縮托，通忘過內(nèi)味部總聾線送秋到內(nèi)率置的獵We骨b粉服務(wù)斗器，肌網(wǎng)絡(luò)惹上用駕戶可秧以直儉接用靈瀏覽蔬器觀助看若We伯b衰服務(wù)胞器上楊的攝湊像機僚圖像廣，授至權(quán)用構(gòu)戶還已可以丸控制剝攝像云機、轉(zhuǎn)鏡頭雄的動針作或引對系并統(tǒng)配緣置進襪行操成作。汗智能膽交通緩指揮腫系統(tǒng)橡有依以下蒼特點庭：罵實時斜性：豎視頻跑數(shù)據(jù)可屬于裹實時經(jīng)數(shù)據(jù)毀必須峽實時追處理亭，例啄如實洽時壓續(xù)縮、員解壓鐘縮、僅傳輸師等。加分布柜性：樓現(xiàn)場然圖像置采集紗和發(fā)郊送主塘機和序圖像倦接收廈顯示惕主機斯位于曉不同畝地點窗，通佩過計薦算機剖有、棄無線室局域峽網(wǎng)或宏廣域妄網(wǎng)連承接?？渫匠裕簽┍M管來視頻酬信息優(yōu)具有紛分布鉗性，紀(jì)但在鬼用戶漲終端新顯示拌時必弦須保福持同芬步，辟聲音駕與視按頻也豎必須旨保持旁同步錯。智系統(tǒng)寒可以洪組成碌多級茫系統(tǒng)蘇,蘋監(jiān)控夾中心蠶還可窩以通燦過級演聯(lián)的千方式猴構(gòu)成陸多級等交通溫監(jiān)控鈔系統(tǒng)燙，以件擴大送交通膽監(jiān)控創(chuàng)范圍運和系句統(tǒng)容魔量。被監(jiān)控栽機將虛采集農(nóng)的圖果像信徒息實腳時地威傳送拌給服雹務(wù)器供并通佳過服治務(wù)器魄向外辨廣播點發(fā)送疾，相宵關(guān)客供戶只瞎要通拔過瀏曬覽器暈打開學(xué)網(wǎng)頁厲便能譜實時暫地進駁行監(jiān)益控。鏟4、罪系統(tǒng)索的主行要關(guān)檔鍵技州術(shù)協(xié)4.拜1最份佳交藍通流押量預(yù)敲測算瓦法本利用葵人工末神經(jīng)摧網(wǎng)絡(luò)乘建立付的預(yù)糊測模虛型籃有貿(mào)獨特深的優(yōu)泉越性齊。人岔工神烈經(jīng)網(wǎng)才絡(luò)利論用輸疲入數(shù)巷據(jù)和慕輸出廢數(shù)據(jù)冒進行蔬建模聾，是饞一種宰并行葵的計鈴算模周型，心具有晚高速煤運算飛能力胃，有欲很好物的非字線性華映射貢能力晚和很斑強的錢自學(xué)識習(xí)、柿自適桐應(yīng)能五力及朝高度時的靈哨活性織。在優(yōu)各種咬形式臟的人攪工神竿經(jīng)網(wǎng)噴絡(luò)中嶼，又釘以誤布差逆就傳播晶(B減P)純網(wǎng)絡(luò)條應(yīng)用薪最為茂廣泛前，它鎮(zhèn)已成獄為前導(dǎo)向網(wǎng)春絡(luò)的齒核心執(zhí)部分甲，并職體現(xiàn)痰了人肝工神務(wù)經(jīng)網(wǎng)霉絡(luò)最濾精華矩的部恐分。臥目前票，在若人工繼神經(jīng)芳網(wǎng)絡(luò)襖的實幫際應(yīng)辰用中耕，般絕大急部分枕的神廚經(jīng)網(wǎng)蕩絡(luò)模俘型都蠶采用絨BP濃網(wǎng)絡(luò)舞和它龜?shù)淖儕W化形翠式。停高階秘神經(jīng)小網(wǎng)絡(luò)跟屬于察BP中神經(jīng)湖網(wǎng)絡(luò)幼的一香種，遷它與寸傳統(tǒng)想BP張神經(jīng)雙網(wǎng)絡(luò)短的不眠同在靠于構(gòu)代成高想階神敏經(jīng)網(wǎng)伐絡(luò)的爬神經(jīng)炎元是企智能漿神經(jīng)蔽元，烏即這菜種神唐經(jīng)元據(jù)具有目“思那考”回的能哀力，詞它能標(biāo)根據(jù)斯自身池外部慰網(wǎng)絡(luò)熱的變秀化調(diào)編整內(nèi)戒部的舒轉(zhuǎn)移胖函數(shù)辭，在如內(nèi)外糾雙調(diào)咸的情警況下僅，達閃到更散好的毫學(xué)習(xí)謎效果習(xí)。溜一個太初步員的模傻型是遙對于悟一個秒交叉議口而骨言，老影響懸交叉撐口一機個出宗口的挺交通燕流量愈Q（富預(yù)測數(shù)的輸旬出變艇量）英的因讓素共截有6梅個(珠即輸甩入變潔量為池6個首)，陶它們陽分別來是：鉆Q1膊、Q躬2、稅Q3終、炕Qt揭-1?。ㄟ@脆個出冰口前牲15紙分鐘氏流量墻）、糞Qt傷-2冊（這狐個出評口前云30罰分鐘糊流量尊）、遞t（予時間拍）；良輸出姑層一請個神商經(jīng)元案（需秩預(yù)測也的1壤5分升鐘后呀的出啊口交扔通流這量）夸；隱需層采悟用試殖算的仿方法隨優(yōu)化醒，最衛(wèi)后確墓定第聞一個那隱層鍬11軍個神泛經(jīng)元址，第豆二個益隱層色4個花神經(jīng)罪元。甜這樣恰建立黃神經(jīng)羨網(wǎng)絡(luò)襯模型或，員可以燦應(yīng)用打并能博夠勝賢任于昆實時夫交通真流預(yù)真測還?？?.賢2奇T康D-臟SC璃DM榆A倍3G蠻移動圍通信呼技術(shù)嘴TD蓮-S僅CD材MA告是目厚前世斬界上消唯一冠采用散智能凈天線筑的第汗三代爽移動械通信港系統(tǒng)垂。在朝系統(tǒng)度中，碼由于黑采用丙了T歐DD性模式阻，上竟、下襖行鏈諒路采詞用同原一頻曾率，釋在同節(jié)一時杯刻上醉下行鑼鏈路股的空隙間物泊理特奔性是招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