基于深度学习与交通冲突极值统计的城市平面交叉口安全分析

来源 :长安大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xu337958503
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
城市平面交叉口作为车流交汇区域,不同方向车流交替行驶,车辆密度大,加减速行为频繁,常成为事故多发点。交通冲突技术作为一种替代安全分析方法(Surrogate Safety),以数据获取快、评价周期短等优势受到众多研究人员的青睐。但通过人工方法提取交通冲突速度较慢,且相关研究在冲突风险区域鉴别、事故频率估计方法等方面仍存在一定局限性。鉴于此,本研究首先通过无人机航拍的方式获取交通视频,建立城市平面交叉口高空视频数据集;针对航拍车辆尺度与角度多变的特征,训练YOLOv5-Deep SORT模型提取视频车辆运行轨迹。其次,运用单应变换方法实现了车辆位置由视频像素坐标向空间坐标的转换,采用SG滤波算法(Savitzky-Golay)平滑车辆轨迹。在此基础上,通过帧间差分法计算交通参数,结合车辆时空轨迹与冲突角度,实现交通冲突类型判别与TTC(Time to Collision)、MTTC(Modified Time to Collision)的自动检测。再次,为实现城市交叉口的事故频次估计,引入极值统计原理,分别建立基于交通冲突数据的城市交叉口一元POT(Peaks Over Threshold)模型与二元POT模型,根据图解法选择模型阈值,通过PP图(Probability Plot)和QQ图(Quantile-Quantile Plot)检验模型拟合效果,根据西安市三个信号交叉口的冲突和历史碰撞事故数据,验证模型在实际应用中的有效性。最后,为实现城市交叉口冲突风险可视化分析,绘制交叉口冲突空间分布热力图。研究结果表明:(1)YOLOv5-Deep SORT算法对无人机拍摄的城市交叉口车辆检测与跟踪效果较好,YOLOv5检测算法的平均精度均值为81.5%,检测速度可达33FPS;Deep SORT算法的跟踪准确率在所选3个场景中均达到90%以上,平均准确率为95.0%。(2)SG滤波算法能有效去除抖动,同时避免过度平滑造成的信息缺失;交通冲突自动检测算法可实现交通冲突的自动判别与提取,其中,TTC检测算法对冲突的判别成功率为76.6%,MTTC检测算法对冲突的判别成功率为83.9%。(3)模型验证结果表明,一元POT模型与二元POT模型对交叉口事故频次的估计结果均接近于真实年均事故次数,但略微偏高;一元POT模型中,基于MTTC数据的模型估计效果更优;二元POT模型的估计效果优于任意一元POT模型。(4)交叉口冲突热力分布鉴别结果表明,交叉口内冲突点的分布具有不平衡性;在各种冲突类型中,追尾冲突最为常见;交叉冲突主要分布在交叉口中心区域;换道冲突集中分布在进出口区域,主要由左转车辆产生。
其他文献
背景甘露聚糖结合凝集素(Mannose-binding lectin,MBL)是固有免疫系统补体激活途径的关键分子;近年来研究发现MBL在获得性免疫应答中也发挥着不可或缺的作用。在感染情况下,机体CD4+T细胞群在获得性免疫调节中发挥着重要作用,尤其是Treg/Th17细胞免疫轴的动态变化,影响了炎症反应的发生、发展以及转归。白假丝酵母菌是一种机会性致病真菌,通常会在人类胃肠道、皮肤、腔道粘膜定植
学位
钢结构具有诸多性能优势,被广泛应用于我国铁路桥梁建设中。但在长期的车辆交变荷载作用下,无论是钢结构磕碰带来的外表损伤或是焊接缺陷导致的内部损伤,都易发展成初始疲劳裂缝,引发疲劳破坏,埋下重大安全隐患。作为世界桥梁大国,我国现存桥梁上百万座,现如今面临着繁重的桥梁检测、养护、维修和加固任务,钢桥也占有相当一部分比例。钢桥检测存在构件检测难、检测费用高等问题。目前对钢桥疲劳评估的成熟应用,还限于现场的
学位
随着社会信息化、网络化的发展,网站已成为图书馆重要的服务与展示窗口,不仅体现着图书馆数字化建设与业务管理的水平,还影响着用户的阅读体验,对其进行评价有利于图书馆网络服务水平的提升和地区文化的推广。网站链接作为网站的基本构成元素,反映了图书馆网络信息的分布传播情况,因此,本文以我国地市级公共图书馆网站为例,利用链接分析法对其进行评价,以此了解我国公共图书网站建设现状,为网站的优化提供方向。首先,梳理
学位
我国的一些法院先后进行了环境保护司法禁止令的实践和制度探索,环境保护司法禁止令对正在发生的环境侵害行为具有直接有效的干预和纠正作用,能避免造成损失或者扩大损失。目前我国法律没有关于环境保护司法禁止令的规定,虽然最高人民法院出台了司法解释,但在实践中以“环境保护禁止令”之名所作出的司法措施,其实质是涵盖了两种性质完全迥异的规范,即作为民事行为保全性质而适用的环境保护司法禁止令,沿袭了民事行为保全制度
学位
目的:评价3D打印改良牙支持式囊肿塞治器在大型颌骨囊性病变开窗引流中的应用效果。方法 :选择2019年10月—2021年4月就诊于徐州市中心医院的下颌骨囊性病变患者40例,随机分为实验组(3D打印组)和对照组(传统塞治器组),每组各20例。患者术前均行颌骨囊性病变数字化建模,获得病变囊腔容积数据,按计划设计开窗引流位点,并实施颌骨囊肿开窗引流手术。术后3天,实验组获取患者术后CBCT及Oral-s
期刊
本文关注中国与欧盟在西巴尔干地区的合作与竞争。中国与欧盟在世界舞台上都有着较大影响力,与此同时中欧相距遥远,两方没有根本利害冲突。西巴尔干地区国家是中国在欧洲的重要合作伙伴,未来具有加入欧盟的前景,因此可作为研究中国与欧盟关系的独特分析样本。实践地缘政治学理论是批判地缘政治学的分支,它关注国家或政策制定者关于地缘政治想象的建构,涉及经济、文化等非传统地缘政治领域,强调文本分析并关照非国家行为体的行
学位
政务短视频在我国已经走过将近四十年的发展历程,自进入公众视野以来,越来越多地受到学界的关注。网上政务以短视频的形式进行传播,在具体的实践过程中,政务短视频的制作、内容的呈现与筛选、传播的现实效果等内容,相对而言是较为新颖的问题。移动互联网时代,政务短视频的兴起一方面是对用户信息接受场域与偏好之转向的回应,另一方面,政务短视频延续且更新了我国政府开展网络治国理政的发展进程,有效拓展了政府网络政务运作
学位
近年来,随着互联网与教育的融合,以及受新冠疫情的影响,在线教育已经成为一种重要的教育模式和技术手段,使在线学习者较之以往能够便利地获得知识、拓展技能和接受学术教育。然而,在线学习平台中课程资源的数据总量的爆炸式增长进而呈现“信息过载”现象,面对大量分散的学习资源,学习者很难决定如何学习。如何提取和组织这些学习内容是实现既定学习目标的关键,对非专家而言尤为明显。向在线学习者提供正确的学习路径是在线教
学位
信息与沟通作为内部控制的五大要素之一,其在企业内部控制中发挥着重要作用,而提升企业信息与沟通水平最直接的方式就是对企业的信息进行管理。另外,随着时代的发展和市场竞争的激化,业财融合带来的实质性效果越来越明显,业财融合成为了企业改革的必然趋势,想要推进业财融合也需要企业对其业财信息进行进一步的优化管理。按照传统的信息管理模式,许多公司的财务部往往只能在业务发生之后才能拿到相关数据,之后根据财务数据与
学位
知识图谱作为一种结构化的语义表现形式,可以对现实世界中的实体、概念、属性以及它们之间的关系进行建模。知识图谱推理旨在从现有数据中通过知识推理,推导出实体之间的新关系。知识图谱推理对许多下游任务有着非常关键的作用,包括问答系统、推荐系统、搜索引擎等。鉴于知识图谱广阔的应用前景,对大规模知识图谱的知识推理研究成为近年来自然语言处理领域的一个研究热点。当前的许多研究工作主要将实体与关系映射到某个向量空间
学位