智能交通系统(Intelligent Traffic System,简称ITS)能够有效提高路网使用效率,解决城市交通拥挤和安全等问题。在智能交通控制系统中,车流量统计和网络通信是两个最基本的要求。实际广泛应用中的IPv4通信协议由于其IP地址少、安全性低等的局限,制约了未来ITS的发展,因此IPv6新一代互联网通信协议应运而生。本文研究了视频目标跟踪算法,实现通过路口监控视频统计车流量预期,设计了支持IPv6的串口服务器及上位机客户端,减少串口设备淘汰成本,满足互联网+和物联网发展的趋势要求,对智能交通的快速发展具有理论意义和实际应用价值。本课题来源于教育部科技司指导的“赛尔网络下一代互联网技术创新项目”(项目编号:NGII20150306)。以单点信号控制器为核心的智能交通控制系统,通过串口服务器实现网络通信,后台客户端实时监控现场运行情况。其中单点信号控制器以51系列单片机为主控制芯片,采用模块化设计结构,根据预存菜单控制信号灯逻辑变化,支持手动、自动及远程多种控制方式。本文主要设计了控制器的电源板,将24V电源变为12V、5V电源提供给控制器其它模块;设计了控制器的驱动板,主要功能是扩展处理器I/O口,增强驱动信号,隔离负载;设计了40*40cm的LED灯盘,采用12VDC供电,每个灯盘有121个LED,电流小于1A;研究了基于视频目标跟踪的车流量统计算法,针对Mean Shift算法缺乏必要的模板更新、窗口宽度固定的不足,利用数学形态学对目标边缘进行检测,粒子滤波对目标进行预测,实现Mean Shift算法模板实时更新及核函数宽度自适应,并进行了仿真验证;设计了以集成IPv4和IPv6双协议栈的Direct–Net为核心处理模块的支持IPv6串口服务器,给出了该串口服务器电源电路、串口电平转换电路、网口电路及指示电路的设计过程,参数配置和测试结果;为了远程监视和控制现场运行状态,设计了支持IPv6网络通信的上位机客户端,重点完成了客户端的网络通信部分及人机交互界面,包括启动界面,运行界面以及菜单编写界面、方案设定界面等。仿真结果表明,在目标背景复杂多变、遮挡等情况下,基于本文算法的视频目标跟踪具有较高的鲁棒性和精确度,且实时性较好。在系统实验平台下,单点信号控制器可以本地脱机控制信号灯亮灭逻辑变化。在IPv6环境下,上位机客户端可以通过串口服务器和单点信号控制器通信,实现现场运行状态远程监视和控制的设计功能。经测试,系统可靠性、稳定性、功能性等各项指标均达到设计要求。