近年来,我国的机动车辆迅速增加,交通噪声污染日益严重,汽车违章鸣笛对人们的日常生活的影响越来越大。将声音识别技术和声源定位技术应用到交通执法过程中,加强对违章鸣笛车辆的监管,具有十分重要的意义。本研究的主要目的是实现对违章鸣笛车辆的自动监测。本文以车辆鸣笛违章取证为目标,完成的主要工作如下:1)设计并搭建了鸣笛车辆识别系统。该系统应用声音识别技术,通过采集的车辆笛声,识别出违章鸣笛车辆车型,并生成记录文档,作为车辆违章鸣笛的辅助判断信息。2)设计并搭建了鸣笛车辆定位系统。该系统应用了声源定位技术,可以定位鸣笛车辆的位置坐标,生成叠加声学定位的抓拍图片,结合鸣笛车辆识别系统记录的车型信息,为交管部门执法提供依据。本文设计的鸣笛车辆识别系统可以实时识别目标区域内鸣笛车辆车型。本设计将汽车笛声作为目标声源,以汽车喇叭的发声原理作为切入点,收集了一些市面上常见车型的鸣笛声,并以此建立了包含14种车型的汽车笛声实验样本库。鸣笛车辆识别系统采用了近年来发展迅速的声音识别技术,由于监测现场存在汽车引擎声、虫鸣声和气流声等复杂的环境噪音,这些噪音会对识别过程造成一定的影响,因此在对汽车笛声信号进行识别之前,首先对对现场接收到的汽车笛声信号进行预处理,预处理包括信号增强、预加重、分帧和加窗、端点检测四个步骤,预处理后计算汽车笛声信号的声音特征,提取特征参数,最后将提取好的特征参数输入模型库进行匹配,确定鸣笛车辆车型。系统设计完成后对进行了相应的实验分析,结果表明,鸣笛车辆识别系统的识别率可以达到96%以上。本文设计的鸣笛车辆定位系统可以定位目标区域内鸣笛车辆坐标,该系统采用了基于传声器阵列的声源定位技术。设计过程中分析了声源信号定位模型,研究了现有的几种基于传声器阵列的声源定位算法,在对比几种定位算法的工作原理、使用范围基础上,决定采用基于相位变换加权的可控响应功率算法(Steered Response Power-Phase Transform,SRP-PHAT)作为汽车笛声定位算法。传声器阵列设计过程中,在对比分析常用传声器阵直线、平面和立体布局结构的优缺点基础上,选择采用了平面阿基米德螺旋形排布传声器阵列布局方式。最后遴选出合适的模数转换模块和数据处理模块,设计出完整的鸣笛车辆定位系统。设计完成的样机在保定市腾飞路与凤栖街交叉口交通设备安装横杆上进行了现场试验,测试结果表明,传声器阵列前方40 m以内路面的鸣笛声源定位误差≤0.23 m,对小型汽车在白天和夜间进行测试,均可准确区分出鸣笛车辆,达到了实际应用的要求。