第一篇：關(guān)于交通流誘導(dǎo)與控制協(xié)同問題的探討

引言

我們對(duì)交通信號(hào)控制系統(tǒng)已經(jīng)比較熟悉，從1914 年出現(xiàn)交通信號(hào)控制以來，城市交通控制技

術(shù)已由最初的“點(diǎn)控”、“線控”向“面控”過渡。城市交通控制領(lǐng)域的研究經(jīng)過百余年的發(fā)展，從

理論探討到技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟，已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用的交通信號(hào)控制系統(tǒng)也成了現(xiàn)代城市必不可少的一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，它給我們帶來的出行

方便與安全顯而易見。

我們現(xiàn)在經(jīng)常提到的交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)，雛形概念來自于美國的ivhs，后來日本的vics 奮起直追，歐洲也相繼出現(xiàn)了trafficmaster 等系統(tǒng)，倒是甚過了美國advance 系統(tǒng)，其核心主要是車載

誘導(dǎo)，從開始的交通地圖查詢到靜態(tài)最短距離引導(dǎo)，到現(xiàn)在提出的動(dòng)態(tài)路線誘導(dǎo)，這一切都是基于

定位、gis 以及通信等發(fā)展起來，尤其是動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)當(dāng)然離不開道路網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)時(shí)路況分析。

綜看交通控制系統(tǒng)與交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)，雖然出現(xiàn)時(shí)間和研究歷史方面，交通控制領(lǐng)域都要強(qiáng)于

交通流誘導(dǎo)，但是交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)的理論經(jīng)過這么多年的研究探討也趨于成熟，現(xiàn)在由于缺交通信

息平臺(tái)的建設(shè)，動(dòng)態(tài)的誘導(dǎo)還沒有真正能夠?qū)嵤?，靜態(tài)的車載導(dǎo)航已經(jīng)開發(fā)出來，在推廣應(yīng)用當(dāng)中。真的有必要協(xié)同嗎？

研究城市交通流誘導(dǎo)與交通控制系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作到底是不是一種牽強(qiáng)的整合？交通控制技術(shù)

已經(jīng)研究上百年，交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)的實(shí)施框架、關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)也已基本得到攻克，現(xiàn)在唯一差的“東風(fēng)”就是城市路網(wǎng)實(shí)時(shí)信息的提供，二者作為its 的核心組成部分，必然會(huì)使人聯(lián)想到整合協(xié)

作。那到底必要性在哪里？我認(rèn)為這個(gè)是關(guān)鍵，只有仔細(xì)分析它們的相關(guān)關(guān)系，理清二者之間存在的博弈，并且挖掘出兩系統(tǒng)不協(xié)同會(huì)產(chǎn)生的副作用，才能對(duì)癥下藥，研究出協(xié)同的策略。

我們從兩個(gè)系統(tǒng)的工作原理出發(fā)，首先，城市交通控制系統(tǒng)主要是采集處理交叉口上下游的交

通參數(shù)，預(yù)測車輛的到達(dá)圖式和排隊(duì)長度，確定交叉口合適的信號(hào)參數(shù)（周期、綠信比、相位差）

等，給予不同進(jìn)口方向車輛的時(shí)間分配通行權(quán)，從而實(shí)現(xiàn)交叉口車輛運(yùn)行的安全、有序。交通控制的理論基礎(chǔ)是交通流理論（研究交通流隨時(shí)間空間變化的規(guī)律），并結(jié)合了數(shù)學(xué)上的最優(yōu)求解算法，其目標(biāo)不僅為了使交叉口安全有序，而且配時(shí)參數(shù)合理能夠使路網(wǎng)延誤時(shí)間最小，系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到最

優(yōu)。

再看城市交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)是以動(dòng)態(tài)交通分配理論為基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)分析復(fù)雜多變的路網(wǎng)交通狀態(tài)，綜合運(yùn)用gps 和gis 等技術(shù)，通過車載信息裝置、可變信息板等動(dòng)態(tài)地向出行者提供實(shí)時(shí)交通信息

和最優(yōu)路徑引導(dǎo)指令，達(dá)到均衡路網(wǎng)交通流的目的。動(dòng)態(tài)的交通流誘導(dǎo)必須以實(shí)時(shí)的交通信息為基

礎(chǔ)，并結(jié)合最優(yōu)路徑算法、三維顯示、語音導(dǎo)航等技術(shù)，為駕駛員提供一個(gè)智能的引路者和導(dǎo)航者。

從它們各自的運(yùn)行機(jī)理我們可以分析得出：

交通控制與交通流誘導(dǎo)兩系統(tǒng)的具有共同的管理對(duì)象——由人、車、路、環(huán)境組成的復(fù)雜交通

流，它們有共同的目標(biāo)——實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)交通流的暢通，提高交通運(yùn)輸?shù)陌踩?、舒適性。交通控制是從

時(shí)間上給予交叉口不同進(jìn)口方向的車輛分配通行權(quán)，交通流誘導(dǎo)則是在空間上分配車輛的通行權(quán)，交通控制方案決定了車輛在交叉口的等待時(shí)間，改變了車流在時(shí)間上的分布，交通流誘導(dǎo)通過合理

分配，改變了車流在空間路網(wǎng)上的分布。它們時(shí)空結(jié)合，相互反饋，正好順應(yīng)了交通流本身所具有的時(shí)間、空間上的變化規(guī)律。因此，對(duì)于這兩系統(tǒng)，它們的協(xié)同運(yùn)作，能夠相互彌補(bǔ)各自在管理上

片面，能夠發(fā)揮1 +1 > 2 的交通管理效果。

這樣看來，誘導(dǎo)與控制的協(xié)同研究不是鼓吹，不是做作，更不是海市蜃樓，這個(gè)問題是擺在我們面前亟待解決的一個(gè)關(guān)鍵。3 協(xié)同的切入點(diǎn)在哪？

在分析了交通流誘導(dǎo)與交通控制協(xié)同的必要性后，毫無疑問，就是何時(shí)協(xié)同，如何協(xié)同的問題，這是最關(guān)鍵也是最難以解決的。我們的協(xié)同研究將從哪些地方入手，需要在哪些技術(shù)上取得突破？

才能結(jié)合實(shí)際，更好的將系統(tǒng)協(xié)同工程付諸實(shí)施，創(chuàng)造社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

第一，是不是所有交通狀態(tài)下都必須協(xié)同？關(guān)于這個(gè)問題，我們首先要搞清楚協(xié)同小區(qū)的劃

分。我們知道，在現(xiàn)有的交通控制系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)面控小區(qū)的劃分主要看交叉口交通流之

間的相關(guān)性，小區(qū)范圍不是很大，交通流誘導(dǎo)的小區(qū)劃分則主要是看出行分布，一般講

范圍要大些，因此，如何確定誘導(dǎo)控制的協(xié)同小區(qū)就需要我們實(shí)地調(diào)查本地的交通分布、交通流運(yùn)行，在一定的原則下確定。

第二，小區(qū)劃分好了，我們分析小區(qū)的交通狀況，可能存在暢通、輕度擁擠、擁擠、堵塞等

4種交通狀況，很顯然在暢通的情況下可以不進(jìn)行誘導(dǎo)控制協(xié)同，在擁擠、堵塞的情

況下

本小區(qū)內(nèi)部的協(xié)同已經(jīng)不能解決問題。輕度擁擠的小區(qū)部分路段、交叉口擁擠，這種情

況下就可以進(jìn)行小區(qū)內(nèi)協(xié)同，疏散均衡擁擠路段的交通流，并對(duì)排隊(duì)較長的交叉口進(jìn)行

流量卸載。

第三，不同情況下協(xié)同的策略如何制定？達(dá)到什么樣的目標(biāo)？由于存在輕度擁擠、擁擠不同狀

態(tài)下的子區(qū)內(nèi)協(xié)同、子區(qū)間協(xié)同，我們不可能用

一種策略來解決諸多不同類型的問題，因此，需要針對(duì)不同的情況采用不容的協(xié)同模式，比如側(cè)重于誘導(dǎo)疏導(dǎo)路段流量的模式、側(cè)重于控制的交叉口排隊(duì)的模式，還有誘導(dǎo)控制相互反饋，同步協(xié)調(diào)的模式等。在研究

過程中，我們認(rèn)為最好建立智能決策支持系統(tǒng)，采用專家預(yù)案的方式，將不同的交通狀

態(tài)匹配一定的預(yù)案，便于隨時(shí)啟動(dòng)。

第四，如何充分利用我國大多城市已經(jīng)建立起來的交通控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、全面的采集到覆蓋整個(gè)

路網(wǎng)的實(shí)時(shí)交通信息？目前的城市道路的交通控制系統(tǒng)的信息檢測基本上是為了交叉

口的信號(hào)配時(shí)，有的設(shè)在停車線前，有的設(shè)在上游交叉口出口處，能檢測到交叉口的流

量、占有率、排隊(duì)長度等。另外，122 接處警能隨時(shí)接受到報(bào)告的交通事件信息、指揮

中心的cctv 監(jiān)控、交通運(yùn)輸部門的監(jiān)控設(shè)施能夠監(jiān)測到重要路段、場站的交通信息。

如何在集成這些交通信息的基礎(chǔ)上，在增設(shè)誘導(dǎo)用交通檢測設(shè)備，達(dá)到全面的交通信息

采集，為誘導(dǎo)控制的協(xié)同提供基礎(chǔ)信息是整個(gè)系統(tǒng)良好運(yùn)作的重要基石。

第五，是否需要考慮交通控制系統(tǒng)的運(yùn)行模式制定具體的協(xié)同策略？我們知道，目前我國城市

運(yùn)行的交通控制系統(tǒng)基本存在三種，自適應(yīng)式、方案選擇式、單點(diǎn)固定式。考慮誘導(dǎo)與

控制協(xié)同的最佳模式是誘導(dǎo)的動(dòng)態(tài)交通分配模型在計(jì)算路段行程時(shí)間時(shí)考慮交叉口的延誤，交叉口的信號(hào)配時(shí)根據(jù)上游流量自適應(yīng)調(diào)整配時(shí)參數(shù)，但這僅僅是一種理想狀態(tài)，我國90%以上的城市的交通控制還不能做到自適應(yīng)響應(yīng)交通流。因此，固定信號(hào)配時(shí)下如何實(shí)現(xiàn)與交通流誘導(dǎo)的協(xié)同是我們不能忽視的需要解決的關(guān)鍵。我們要從基礎(chǔ)做

起，切實(shí)解決實(shí)際交通中客觀存在的問題。

第六，采用什么樣的方法去研究協(xié)同策略？縱觀國內(nèi)外已經(jīng)做的協(xié)同相關(guān)的文獻(xiàn)，在求解與交

通控制結(jié)合的動(dòng)態(tài)交通分配模型時(shí)，算法都比較復(fù)雜，線性規(guī)劃、最優(yōu)控制、遺傳算法

等約束條件苛刻、求解麻煩，這些算法的適用性、魯棒性能不能在工程實(shí)踐中得到廣泛

應(yīng)用是我們必須考慮的，因此我們在分析智能控制、專家系統(tǒng)等多種技術(shù)基礎(chǔ)上，盡量

選擇一種簡單實(shí)用的算法。結(jié)論

本文針對(duì)交通流誘導(dǎo)與交通控制系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作進(jìn)行了前期分析探討，從二系統(tǒng)各自的運(yùn)行機(jī)

理出發(fā)，剖析了它們協(xié)同運(yùn)作的必要性。重點(diǎn)闡述了兩系統(tǒng)協(xié)同的切入點(diǎn)，文中總結(jié)了什么交通狀

態(tài)下需要協(xié)同、協(xié)同小區(qū)劃分、協(xié)同策略制定、信息采集、協(xié)同模式、算法選擇等6 大關(guān)鍵性問題，為深入開展誘導(dǎo)控制的協(xié)同研究奠定了基石。

第二篇：視頻交通流采集系統(tǒng)解決方案

視頻交通流信息采集系統(tǒng)解決方案 概述

視頻交通流信息采集系統(tǒng)主要包括視頻圖像采集設(shè)備、視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)、交通流視頻檢測器等。視頻檢測器采用虛擬線圈技術(shù)，利用邊緣信息作為車輛的檢測特征，實(shí)時(shí)自動(dòng)提取和更新背景邊緣，受環(huán)境光線變化和陰影的影響較??；同時(shí)采用動(dòng)態(tài)窗的方式來進(jìn)行車輛計(jì)數(shù)，解決了采用以往固定窗方式進(jìn)行車輛計(jì)數(shù)時(shí)由于車輛變道而導(dǎo)致的錯(cuò)誤、重復(fù)計(jì)數(shù)問題。視頻檢測器能對(duì)視頻圖像采集設(shè)備或交通電視監(jiān)視系統(tǒng)的視頻信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行檢測，主要采集道路的微觀交通信息如流量、速度、占有率、車輛間距、排隊(duì)長度等，適用于近景監(jiān)控模式。系統(tǒng)功能及特點(diǎn)介紹

2.1 數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)

視頻交通流信息采集系統(tǒng)可以通過調(diào)用本項(xiàng)目提供的交通流數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入接口，或由本項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化及上傳程序，將采集到的交通流數(shù)據(jù)共享給本項(xiàng)目相關(guān)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)視頻交通流數(shù)據(jù)的采集功能。

數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化及上傳程序數(shù)據(jù)推送數(shù)據(jù)共享接口視頻采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)交通信息統(tǒng)一接入接口 圖1 數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)

2.2 系統(tǒng)功能

交通流信息視頻檢測系統(tǒng)的主要功能如下：（1）車輛檢測 系統(tǒng)能夠?qū)斎氲囊曨l流圖像進(jìn)行車型、車牌等特征檢測。（2）交通流數(shù)據(jù)采集功能

系統(tǒng)可以采集交通流數(shù)據(jù)包括交通流量、平均車速、車道占有率、車型、平均車頭間距、車輛排隊(duì)長度、車輛密度、交通流狀態(tài)等，交通流數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔在1～60分鐘任意可調(diào)。

圖 2 視頻交通流檢測模塊

（3）視頻圖像跟蹤功能

系統(tǒng)能對(duì)單路監(jiān)控前端設(shè)備在不同預(yù)置位采集的視頻圖像進(jìn)行不同區(qū)域不同事件的自動(dòng)檢測。一旦檢測到特定的交通事件，事件檢測器應(yīng)具有該交通事件的視頻圖像目標(biāo)自動(dòng)跟蹤、記錄、分析功能。

當(dāng)輸入的視頻圖像不為設(shè)定的預(yù)置位的視頻圖像，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)不進(jìn)行事件檢測。一旦監(jiān)控前端設(shè)備恢復(fù)至設(shè)定的預(yù)置位，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)行事件檢測。

（4）事件圖像抓拍、錄像功能

系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的設(shè)置，完成相應(yīng)的錄像和圖片抓拍功能。

事件錄像可以按攝像機(jī)、按事件類型、按時(shí)間歸檔存儲(chǔ)在系統(tǒng)的預(yù)錄像子系統(tǒng)中，由系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一的管理調(diào)用。

系統(tǒng)循環(huán)進(jìn)行錄像，當(dāng)發(fā)生交通異常事件時(shí)，系統(tǒng)能夠提供事發(fā)之前和之后的3分鐘間的錄像（可設(shè)置）。

系統(tǒng)可通過多種組合查詢條件對(duì)視頻交通流檢測所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，包括時(shí)間-流量統(tǒng)計(jì)、時(shí)間-平均車速統(tǒng)計(jì)、時(shí)間-占有率統(tǒng)計(jì)、速度-流量統(tǒng)計(jì)等；統(tǒng)計(jì)結(jié)果可導(dǎo)出為Execl報(bào)表。

圖3數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)

圖4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

（5）其他功能

? 系統(tǒng)能自動(dòng)檢測視頻場景變動(dòng)，判別檢測數(shù)據(jù)是否有效；并能自動(dòng)恢復(fù)到設(shè)定的位置；

? 視頻檢測器能夠保存采集到的交通數(shù)據(jù)15天以上，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)能夠?qū)⒔煌〝?shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)在視頻檢測器內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后可以查詢歷史交通數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失；

? 支持查詢同時(shí)支持自動(dòng)生成各類圖形化報(bào)表，使得數(shù)據(jù)管理更加方便直觀。

2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）車輛檢測算法先進(jìn)可靠

采用先進(jìn)的穩(wěn)定邊緣特征車輛檢測算法，結(jié)合區(qū)域特征處理，魯棒性高，受環(huán)境光照和天氣變化影響較小，特別是針對(duì)城市交通流做了很多優(yōu)化處理，在緩慢和擁堵等飽和交通流情況下仍能保持較高檢測精度，而且不受行人和自行車等混合交通流的干擾。

（2）應(yīng)用模式靈活多樣

具有多種應(yīng)用模式及相應(yīng)工程解決方案，可滿足用戶各種不同視頻資源條件下的交通流采集需求?？山尤霕?biāo)清/高清、模擬/數(shù)字、單路/多路視頻信號(hào)進(jìn)行檢測，并可通過有線/無線通訊方式將檢測數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)前端/后臺(tái)的視頻交通流信息采集。此外，后臺(tái)中心采集方式特有刀片式服務(wù)器版本，可同時(shí)并行處理多路視頻，極大提高用戶機(jī)房空間利用率，投資性價(jià)比高。

（3）具有自適應(yīng)場景功能

特有自適應(yīng)場景技術(shù)，即可以自動(dòng)檢測各種原因造成的攝像頭偏移，判定場景變化，自動(dòng)調(diào)整檢測區(qū)域位置，自動(dòng)控制云臺(tái)和攝像頭復(fù)位，保證檢測結(jié)果的正確和有效。

（4）支持視頻輪巡檢測

支持對(duì)任意多路視頻以輪巡方式進(jìn)行檢測，視頻輪巡方案可由用戶靈活設(shè)置，可大大提高視頻資源利用率，性價(jià)比高。

（5）自帶數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能

提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，可根據(jù)用戶需要實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)/多點(diǎn)、早晚高峰/任意時(shí)間段、小時(shí)/天/任意統(tǒng)計(jì)間隔、截面/分車道、單個(gè)參數(shù)/多個(gè)參數(shù)等的統(tǒng)計(jì)和對(duì)比分析、生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并可用二維或三維柱狀圖和曲線圖的方式進(jìn)行結(jié)果展示，直觀明了。應(yīng)用案例

基于智能視頻交通流檢測技術(shù)，方緯公司自主研發(fā)了視頻交通流檢測軟件，并已在廣東省公安廳交通管理局、佛山市交通局、香港運(yùn)輸署等地進(jìn)行了應(yīng)用。

（1）廣州市交委公交專用道視頻交通流檢測（一、二、三期）? 應(yīng)用地點(diǎn)：廣州市交委

? 項(xiàng)目名稱：公交專用道視頻交通流檢測（一、二、三期）? 應(yīng)用規(guī)模：200路視頻

? 應(yīng)用場景：市區(qū)主干道，部分場景如下圖所示：

圖5廣州市城市主干路交通流檢測場景

? 應(yīng)用情況：

該案例為后臺(tái)檢測應(yīng)用，由廣州市交委數(shù)據(jù)中心機(jī)房的檢測服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)從前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或硬盤錄像機(jī)直接獲取視頻流進(jìn)行交通流檢測。一期項(xiàng)目采用10臺(tái)工控機(jī)檢測80路視頻，二期和三期項(xiàng)目采用3臺(tái)刀片式服務(wù)器檢測120路視頻，極大地節(jié)省了機(jī)房空間。由于應(yīng)用場景為城市道路，因此交通流情況比較復(fù)雜，如早晚高峰會(huì)出現(xiàn)緩慢或擁堵、車輛變線行駛頻繁、行人和自行車干擾等，但即便在如此復(fù)雜的交通流情況下，本產(chǎn)品仍能保持較高的檢測精度：所有視頻的車流量檢測準(zhǔn)確率均大于91%。

（2）泰國布吉機(jī)場高速公路智能化管理系統(tǒng)項(xiàng)目一期 ? 應(yīng)用地點(diǎn)：泰國機(jī)場高速

? 項(xiàng)目名稱：泰國布吉機(jī)場高速公路智能化管理系統(tǒng)項(xiàng)目一期 ? 應(yīng)用規(guī)模：60路視頻

? 應(yīng)用場景：高速公路，部分應(yīng)用場景如下圖所示：

圖6泰國高速路交通流檢測場景

? 應(yīng)用情況

該案例為后臺(tái)檢測應(yīng)用，由泰國交通部機(jī)房的檢測服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)從前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（海康威視產(chǎn)品）直接獲取視頻流進(jìn)行交通流檢測。由于當(dāng)?shù)刂惶峁〢DSL網(wǎng)絡(luò)，帶寬較小，因此本產(chǎn)品有針對(duì)性地調(diào)整了檢測視頻分辨率，每路視頻只需0.5M帶寬，很好地解決了帶寬不足的問題。此外，由于應(yīng)用場景為高速公路，車速都比較快，但本產(chǎn)品仍能保持較高的檢測精度：車流量檢測準(zhǔn)確率均大于95%，車速檢測精度大于90%。

第三篇：組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制暫行規(guī)定

中電投蒙東能源集團(tuán)有限責(zé)任公司 火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制暫行規(guī)定

目的

加強(qiáng)蒙東能源新（擴(kuò)）建火電機(jī)組汽輪機(jī)通流安裝間隙及汽輪機(jī)檢修通流間隙質(zhì)量控制管理，在保證機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，把通流間隙科學(xué)的調(diào)整至最佳值，最大限度的減少漏汽損失，提高機(jī)組熱效率，提高新機(jī)組投產(chǎn)及機(jī)組檢修質(zhì)量水平。2 適用范圍

蒙東能源新(擴(kuò))建火電工程項(xiàng)目及已投產(chǎn)火電機(jī)組。3 職責(zé)

3.1 發(fā)電事業(yè)部

歸口管理火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制管理工作。3.1.1 負(fù)責(zé)蒙東能源火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制暫行規(guī)定有關(guān)文件的編制、修訂與解釋。

3.1.2 負(fù)責(zé)蒙東能源火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制工作監(jiān)督、檢查、協(xié)調(diào)和指導(dǎo)。3.2 安生部

負(fù)責(zé)火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制工作的監(jiān)督與協(xié)調(diào)管理。

3.3 項(xiàng)目公司（發(fā)電公司）

項(xiàng)目公司（發(fā)電公司）是火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量

控制工作責(zé)任主體。

3.3.1 負(fù)責(zé)貫徹落實(shí)蒙東能源火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制管理文件要求。

3.3.2 負(fù)責(zé)火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制工作的策劃并組織自查，同時(shí)監(jiān)督和檢查施工單位或檢修單位的落實(shí)情況。4工作程序

4.1 項(xiàng)目公司（發(fā)電公司）成立由分管基建（生產(chǎn)）工作的副總經(jīng)理（副廠長）為組長的火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量控制管理工作組。工作組由相關(guān)專業(yè)技術(shù)管理人員及外聘專家組成。

4.2 工作組全程參與火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙調(diào)整，嚴(yán)格按照本暫行規(guī)定的相關(guān)要求控制安裝或檢修工藝質(zhì)量。4.3 工作組要形成火電機(jī)組汽輪機(jī)通流間隙質(zhì)量檢查驗(yàn)收報(bào)告，上報(bào)發(fā)電事業(yè)部備案。

4.4 發(fā)電事業(yè)部將對(duì)照檢查驗(yàn)收報(bào)告組織抽查。5 汽封間隙控制標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)過與哈爾濱汽輪機(jī)廠研究院及設(shè)備配套檢修公司技術(shù)人員的充分討論，結(jié)合哈爾濱汽輪機(jī)廠對(duì)山東十里泉電廠、珠江麻灣電廠通流改造的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為了提高機(jī)組的缸效率，降低機(jī)組熱耗值，建議采取以下標(biāo)準(zhǔn)控制汽輪機(jī)汽封間隙。

5.1 針對(duì)300MW、600MW等級(jí)的哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的機(jī)組，軸端汽封、隔板汽封的徑向間隙按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的下差減0.05mm進(jìn)行調(diào)整；圍帶汽封（阻汽片葉頂汽封）的徑向間隙按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的下差減0.10mm-0.15mm進(jìn)行調(diào)整。5.2 針對(duì)200MW及以下等級(jí)的機(jī)組，軸端汽封、隔板汽封、圍帶汽封（阻汽片葉頂汽封）的徑向間隙按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的下差值進(jìn)行調(diào)整。汽輪機(jī)汽封間隙測量方法 6.1傳統(tǒng)測量工藝方法

傳統(tǒng)的測量汽封徑向間隙的方法有貼膠布法和壓鉛絲法。這兩種方法均屬于直接測量汽封徑向間隙。

貼膠布法是以轉(zhuǎn)子表面為測量基準(zhǔn)，用塞尺和膠布著色情況測量汽封徑向間隙，汽缸內(nèi)轉(zhuǎn)子、隔板、汽封塊需要多次重復(fù)安裝，工作效率較低，且測量精度較差。

壓鉛絲法是以轉(zhuǎn)子表面為測量基準(zhǔn)，用鉛絲測量汽封徑向間隙，所需費(fèi)用不多，相比貼膠布法測量精度有所提高，可以減少測量調(diào)整的重復(fù)次數(shù)，但由于每次測量均要以轉(zhuǎn)子表面為基準(zhǔn)，所以，轉(zhuǎn)子仍需吊入、吊出，而且還要放臵大量的鉛絲，因此，總的測量調(diào)整時(shí)間仍然較長。6.2新工藝方法

目前國內(nèi)較為先進(jìn)的測量汽封間隙的方法為間接測量汽封徑向間隙法，即以隔板凹窩為測量基準(zhǔn)，用專用量具測量汽封徑向間隙。此種方法的特點(diǎn)是測量精度高，重復(fù)次數(shù)少；測量過程簡單，由于不是以轉(zhuǎn)子表面為測量基準(zhǔn)，而是

改用隔板凹窩，無須重復(fù)吊入、吊出轉(zhuǎn)子，測量調(diào)整時(shí)間可大大縮短。（新工藝方法詳見附件2）

以上測量汽封間隙的方法推薦使用新工藝方法――間接測量汽封徑向間隙法。

7.汽輪機(jī)啟動(dòng)過程中出現(xiàn)振動(dòng)偏大問題的應(yīng)對(duì)措施

采取盡量減小汽輪機(jī)徑向汽封間隙的方法，從理論上來講，可以完全實(shí)現(xiàn)提高汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性的目的。但勢必給機(jī)組的安全啟動(dòng)帶來一系列問題。

由于汽輪機(jī)徑向汽封間隙的測量、調(diào)整及汽封塊的安裝可能存在一定的誤差，加之汽輪機(jī)軸系各項(xiàng)參數(shù)的復(fù)雜性，某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，疊加后都會(huì)對(duì)整個(gè)軸系產(chǎn)生影響。

當(dāng)汽輪機(jī)徑向汽封間隙調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值的下差值時(shí)，在汽輪機(jī)啟動(dòng)過程中出現(xiàn)振動(dòng)的可能性增大。

具體應(yīng)對(duì)措施：

（1）汽輪機(jī)啟動(dòng)過程中可采取摩擦的方式，將汽封徑向間隙合理擴(kuò)大。

操作中的注意事項(xiàng)：

1）汽輪機(jī)啟動(dòng)應(yīng)在電科院監(jiān)測振動(dòng)及指導(dǎo)下進(jìn)行，監(jiān)測整個(gè)啟動(dòng)到帶滿負(fù)荷全過程振動(dòng)的變化。首次啟動(dòng)開始前，必須要調(diào)整好測量設(shè)備，如TDM等（應(yīng)有遠(yuǎn)傳功能）。

2）必須投入振動(dòng)保護(hù)，首次啟動(dòng)以機(jī)組安全為主，瓦振、軸振單點(diǎn)保護(hù)值可設(shè)為瓦振80μm、軸振200μm。振動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后要破壞真空緊急停機(jī)。

3）保證蒸汽過熱度防止蒸汽帶水。4）按規(guī)程排好疏水，防止汽機(jī)倒灌進(jìn)水。

5）汽輪機(jī)摩擦啟動(dòng)方式可能需要啟動(dòng)多次后方能達(dá)到最佳效果，每次啟動(dòng)前測定軸彎曲情況，確定偏心值。不僅要準(zhǔn)確測量偏心值大小，還要記錄偏心的相位。幅值不大于原始值的20μm，相位與原相位相近，方可啟動(dòng)。

6）啟動(dòng)過程中，根據(jù)電科院對(duì)振動(dòng)、上下缸溫差和脹差等參數(shù)的分析結(jié)果，指導(dǎo)是否繼續(xù)加轉(zhuǎn)速等操作。

7）明確本機(jī)組振動(dòng)特性（修前實(shí)測的臨界轉(zhuǎn)速及振動(dòng)值/相位），升速過程振動(dòng)超過以前值應(yīng)減少升速率，盲目快沖極易造成彎軸。

8）如果振動(dòng)超限應(yīng)打閘停機(jī)，盤車2-4小時(shí)后，等偏心恢復(fù)后再次啟動(dòng)，不允許盲目連續(xù)啟動(dòng)。500r/min惰走過程中應(yīng)注意聽音，判斷是否有摩擦。

（2）在摩擦啟動(dòng)方式無效的情況下，只有揭缸檢查，并根據(jù)摩擦情況重新調(diào)整汽封間隙。

注意事項(xiàng)：

1）檢修中如需更換新型汽封、油擋，一定要充分論證，要掌握新型產(chǎn)品的缺點(diǎn)，制定切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施后方可更換。

2）汽輪機(jī)扣缸前，汽輪機(jī)通流間隙必須按程序經(jīng)有關(guān)管理人員驗(yàn)收簽字。應(yīng)注意不要忽略汽輪機(jī)軸向最小間隙，應(yīng)推串軸測量出最小間隙。

8.支持性文件

8.1《中國電力投資集團(tuán)公司火電建設(shè)工程調(diào)試管理手冊（試行）》

8.2《火力發(fā)電廠基本建設(shè)啟動(dòng)及竣工驗(yàn)收規(guī)程》（電建[1996]159號(hào)）

8.3《火電機(jī)組啟動(dòng)驗(yàn)收性能試驗(yàn)導(dǎo)則》（電綜[1998]179號(hào)）8.4《火電工程調(diào)試技術(shù)手冊――汽輪機(jī)卷》（中國電力出版社[2002]）

8.5《火電施工質(zhì)量檢驗(yàn)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)――汽輪機(jī)卷》（1998年版）9 附件

附件1：赤峰熱電廠1號(hào)機(jī)組A檢后汽輪機(jī)摩擦啟動(dòng)總結(jié) 附件2：間接測量汽封徑向間隙法

附件1：

赤峰熱電廠1號(hào)機(jī)組A檢后汽輪機(jī)摩擦啟動(dòng)總結(jié)

赤峰熱電廠自2008年11月份，開始籌劃#1機(jī)組A級(jí)檢修工作，根據(jù)機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)狀及修前能耗試驗(yàn)報(bào)告，以對(duì)標(biāo)管理手冊和設(shè)備缺陷管理檔案內(nèi)容為依據(jù)，以節(jié)能降耗為目標(biāo)，按著“三制一化創(chuàng)全優(yōu)”的工作要求，汽輪機(jī)本體聘請了專業(yè)監(jiān)理。修前多次組織召開控制通流間隙的專題會(huì)議，制定了治理汽輪機(jī)通流間隙控制標(biāo)準(zhǔn)，在保證安全的前提下將各通流間隙盡量控制在最小，以提高高、中、低壓缸效率，實(shí)現(xiàn)機(jī)組修后熱耗不大于設(shè)計(jì)值100kj的目標(biāo)。

一、修前診斷存在的主要問題

高壓缸效率78.89%，設(shè)計(jì)值為80.79%，較設(shè)計(jì)值低1.9%；中壓缸效率89.18%，設(shè)計(jì)值為92.58%，較設(shè)計(jì)值低3.4%；低壓缸效率為85.05%，設(shè)計(jì)值87.16%，較設(shè)計(jì)值低2.11%。

二、通流間隙控制標(biāo)準(zhǔn)

此次A檢，通流間隙調(diào)整是汽輪機(jī)檢修工作中的重點(diǎn)，解體后，發(fā)現(xiàn)通流間隙與標(biāo)準(zhǔn)值相差較大，對(duì)各通流間隙進(jìn)行重新調(diào)整，其間隙調(diào)整按照標(biāo)準(zhǔn)按中下限進(jìn)行控制（高中壓側(cè)隔板、過橋及軸端汽封設(shè)計(jì)間隙為0.4-0.67mm，控制標(biāo)準(zhǔn)為0.45-0.50 mm；低壓側(cè)隔板、軸端汽封設(shè)計(jì)間隙為0.65-0.93mm，控制標(biāo)準(zhǔn)為0.70-0.75mm，高中圍帶汽封設(shè)計(jì)間隙為1-1.2mm，控制標(biāo)準(zhǔn)為1.05 mm，低壓圍帶汽封設(shè)計(jì)

間隙為1.5-1.85mm，控制標(biāo)準(zhǔn)為1.6-1.65mm。

三、整套啟動(dòng)過程中的控制措施

針對(duì)汽輪機(jī)本體通流間隙控制在下限，汽輪機(jī)啟動(dòng)過程中可能會(huì)因動(dòng)靜部分摩擦造成各軸瓦振動(dòng)值超標(biāo)，在啟動(dòng)前召開了1號(hào)汽輪機(jī)A檢后啟動(dòng)反事故措施專題會(huì)議。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升速控制措施如下： 1、0-3000r/min升速率為100r/min，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速在500-1000 轉(zhuǎn)之間時(shí)，每次升速幅值為100轉(zhuǎn)，進(jìn)行定速磨檢。在過發(fā)電機(jī)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)升速率控制為250r/min（一階臨界轉(zhuǎn)速在1086～1364r/min范圍內(nèi)、二階臨界轉(zhuǎn)速為2408r/min）、過汽輪機(jī)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)升速率控制為500r/min（高壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速為1669r/min，低壓轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速為1890r/min）。

2、升速過程中汽輪機(jī)軸振達(dá)到200μm、瓦振達(dá)到60μm時(shí)，打閘停機(jī)進(jìn)行盤車，盤車4小時(shí)以上，轉(zhuǎn)子偏心小于30μm后再次進(jìn)行沖轉(zhuǎn)。

3、每次定速磨檢后各瓦軸振小于100μm、瓦振小于30μm后繼續(xù)升速，否則繼續(xù)進(jìn)行磨檢。

4、機(jī)組啟動(dòng)過程中要求隨時(shí)監(jiān)視不同轉(zhuǎn)速下各軸瓦振動(dòng)、大軸振動(dòng)、高差、高壓汽缸絕對(duì)膨脹、低壓缸絕對(duì)膨脹、大軸晃動(dòng)度、轉(zhuǎn)子偏心、各支持軸瓦金屬溫度、回油溫度、各推力瓦塊溫度及定位瓦回油溫度、工作瓦回油溫度、軸向位移、汽缸金屬壁溫等參數(shù)，并安排專人就地聽音、測振，發(fā)現(xiàn)異常立即打閘停機(jī)，避免汽輪機(jī)大軸發(fā)生永久性彎曲事故。

5、在符合上述規(guī)定后，定速500 r/min，磨檢、暖機(jī)2小時(shí)；定速1000 r/min，磨檢、暖機(jī)2小時(shí)；定速1500 r/min，磨檢、暖機(jī)1小時(shí)；定速2500r/min，磨檢、暖機(jī)20分鐘；定速3000 r/min，汽輪發(fā)電機(jī)組做并網(wǎng)前各項(xiàng)試驗(yàn)。其它轉(zhuǎn)速下磨檢時(shí)間根據(jù)各瓦軸振、瓦振振動(dòng)值等相關(guān)參數(shù)確定磨檢時(shí)間。

四、汽輪機(jī)啟動(dòng)升速磨檢過程

1、首次升速于5月31日10時(shí)16分開始，1號(hào)機(jī)組定速500 r/min進(jìn)行磨檢、暖機(jī)，各瓦軸振小于75μm、瓦振小于10μm，就地檢查低壓缸后汽封處有輕微摩擦聲且間斷冒出火星，兩小時(shí)磨檢、暖機(jī)結(jié)束后，低壓缸后汽封火星消失，各瓦及汽缸聽音正常。按每次升速幅值為100 轉(zhuǎn)，逐步定速進(jìn)行磨檢、暖機(jī)，當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速到966 r/min時(shí)，就地聽高、中壓缸內(nèi)有輕微摩擦聲，#

1、2瓦軸振、瓦振升高，#1軸振X向達(dá)到141μm，#2瓦軸振X向185μm，#2瓦振53μm，立即打閘停機(jī)進(jìn)行盤車，測轉(zhuǎn)子偏心60μm。打閘停機(jī)惰走過程中，檢查機(jī)組高、中、低壓軸端汽封、汽缸本體仍有輕微的摩擦聲，汽輪機(jī)盤車過程中鍋爐進(jìn)行安全門定砣。

2、鍋爐安全門定砣結(jié)束后，檢查大軸偏心為18μm，高差、低壓缸絕對(duì)膨脹、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度等參數(shù)

均在正常范圍內(nèi)，5月31日19時(shí)56分汽輪機(jī)再次啟動(dòng)沖車，轉(zhuǎn)速升至500 r/min，磨檢、暖機(jī)2個(gè)小時(shí)，檢查各軸振小于75μm、瓦振小于10μm均正常，按每次升速幅值為100 轉(zhuǎn)，逐步定速磨檢、暖機(jī)，至1000 r/min 進(jìn)行磨檢、暖機(jī)2兩小時(shí)，檢查機(jī)組各軸振小于75μm、瓦振小于10μm，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至1496 r/min 時(shí)，#

1、2軸振達(dá)到200μm，#3瓦振60μm，機(jī)組再次打閘停機(jī)。匯報(bào)蒙東集團(tuán)發(fā)電事業(yè)部相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，咨詢汽輪機(jī)專家?guī)椭治銎啓C(jī)振動(dòng)大的原因，聯(lián)系吉林電科院汽輪機(jī)振動(dòng)專家來廠幫助分析原因，指導(dǎo)汽輪機(jī)沖車。3、6月1日20時(shí)45分吉林電科院汽輪機(jī)振動(dòng)專家到廠，進(jìn)行第三次沖車，定速500 r/min磨檢、暖機(jī)2小時(shí)，各瓦軸振除#1軸X向119μm外，其余均小于75μm、瓦振小于10μm，以每次升速幅值為100轉(zhuǎn)，逐步定速磨檢、暖機(jī)，在轉(zhuǎn)速達(dá)900r/min時(shí)，除#1瓦軸振略有升高達(dá)到149外、其余各瓦軸振小于75μm，各瓦瓦振小于20μm，在此停留磨檢期間，#1瓦軸振有明顯下降趨勢，當(dāng)轉(zhuǎn)速升到1000r/min時(shí)#1瓦軸X振達(dá)到134μm、各瓦軸振均小于75μm、瓦振均小于20μm，繼續(xù)升速到1050 r/min、1100 r/min，磨檢30分鐘，各瓦軸振明顯下降，#1瓦軸振下降到126μm、其余軸振小于75μm，瓦振小于10μm，直接升速到1500 r/min，#1瓦軸振下降到90μm、其余軸振小于75μm，瓦振小于10μm，暖機(jī)20分鐘，直接升速到2500 r/min，#1瓦

軸振100μm、其余軸振小于75μm，瓦振小于10μm，暖機(jī)10分鐘，直接定速到3000 r/min，除#1瓦X軸振動(dòng)到93μm，其它各瓦軸振、瓦振均在優(yōu)秀范圍內(nèi)，電氣做并網(wǎng)前的各項(xiàng)試驗(yàn)。4、6月2日8：30電氣并網(wǎng)前試驗(yàn)結(jié)束，汽輪機(jī)做主門嚴(yán)密性試驗(yàn)，轉(zhuǎn)速降到950 r/min，再次升速到1560時(shí)，汽輪機(jī)#2瓦軸振超過報(bào)警值達(dá)200μm，再次降速到1000 r/min磨檢，2瓦軸振振動(dòng)仍超標(biāo)，打閘停機(jī)盤車5小時(shí)，轉(zhuǎn)子偏心為25μm，汽輪機(jī)再次進(jìn)行沖轉(zhuǎn)，按6月1日汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)啟動(dòng)方式做了不同轉(zhuǎn)速下磨檢工作，定速3000 r/min 后，除#1瓦X軸振動(dòng)到106μm，其它各瓦軸振、瓦振均在優(yōu)秀范圍內(nèi)，1號(hào)機(jī)組于6月2日22時(shí)15分并網(wǎng)。

綜上所述啟機(jī)升速過程，在通流間隙調(diào)整較小的情況下，機(jī)組在啟動(dòng)過程中，可能造成動(dòng)靜摩擦，非臨界轉(zhuǎn)速下研磨檢查是很必要的。

在機(jī)組出現(xiàn)瓦振、軸振增加時(shí)，應(yīng)立即全面檢查，對(duì)振動(dòng)原因進(jìn)行分析判斷，如果是徑向摩擦所至，可嘗試緩慢升速做不同轉(zhuǎn)速下研磨，在保證轉(zhuǎn)子偏心、軸振、瓦振及其他各項(xiàng)指標(biāo)回到合格范圍內(nèi)后再進(jìn)行升速，如果瓦振超過30μm，軸振超過100μm不能進(jìn)行升速，瓦振達(dá)到60μm，軸振達(dá)到200μm應(yīng)立即打閘停機(jī)，防止大軸永久彎曲，在機(jī)組再次啟動(dòng)過程中，對(duì)各缸動(dòng)靜摩擦聲音及狀況需進(jìn)行細(xì)致檢查，轉(zhuǎn)子偏心需保證在30μm以下方可再次啟動(dòng)，另外在

啟動(dòng)過程中，合理調(diào)整升速率及每次升速的幅值也是做好動(dòng)靜研磨的重要條件，赤峰熱電廠1號(hào)汽輪機(jī)經(jīng)過四次啟動(dòng)后一次并網(wǎng)成功，現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行正常。

第四篇：跟馳模型適用范圍與交通流混沌現(xiàn)象的研究

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跟馳模型適用范圍與交通流混沌現(xiàn)象的研究 作者：許世燕 賀昱曜 李 雪

來源：《現(xiàn)代電子技術(shù)》2009年第15期

摘要：根據(jù)交通流有序與元序運(yùn)動(dòng)交替出現(xiàn)的特性，提出通過混沌現(xiàn)象，研究跟馳模型的適用范圍。用Matlab軟件編制Gazis HerInarl Potts模型，以產(chǎn)生交通流，當(dāng)敏感度取不同值時(shí)，研究交通流車隊(duì)中前五輛車之間的車頭間距變化過程，給出了相關(guān)的仿真結(jié)果。分析車頭間距的仿真曲線及最大Lyapunov指數(shù)，得出當(dāng)敏感度取值較大時(shí)，采用Gazis HermanPotts模型仿真車隊(duì)運(yùn)動(dòng)，需要對(duì)其加以適當(dāng)修正的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：交通流；Gazis HermanPotts模型；混沌；Lyapunov指數(shù)

第五篇：視頻交通流檢測及車輛識(shí)別系統(tǒng)

視頻交通流檢測及車輛識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

發(fā)表時(shí)間：2005-8-24 李華明 來源：希賽網(wǎng)

關(guān)鍵字：自動(dòng)識(shí)別技術(shù) 視頻交通流檢測 車輛識(shí)別 圖象預(yù)處理 圖

信息化應(yīng)用調(diào)查本文論述了視頻交通流檢測和車輛識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，以及實(shí)現(xiàn)時(shí)使用的基本算法。并提出了提高檢測實(shí)時(shí)性的具體措施。

引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，城市的人口和機(jī)動(dòng)車擁有量也在急劇增長，交通流量日益加大，交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,交通事故時(shí)有發(fā)生。交通問題已經(jīng)成為城市管理工作中的重大社會(huì)問題，阻礙和制約著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。因此，深入研究解決城市交通問題有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。要解決城市交通問題，就必須準(zhǔn)確掌握交通信息。目前國內(nèi)常見的交通流檢測方法有人工監(jiān)測、地埋感應(yīng)線圈、超聲波探測器、視頻監(jiān)測4類。其中，視頻監(jiān)測方法比其他方法更具優(yōu)越性。

視頻交通流檢測及車輛識(shí)別系統(tǒng)是一種利用圖象處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交通目標(biāo)檢測和識(shí)別的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)。通過對(duì)道路交通狀況信息與交通目標(biāo)的各種行為（如違章超速，停車，超車等等）的實(shí)時(shí)檢測，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)交通路段上行駛的機(jī)動(dòng)車的數(shù)量、計(jì)算行駛車輛的速度以及識(shí)別劃分行駛車輛的類別等各種有關(guān)交通參數(shù)，達(dá)到監(jiān)測道路交通狀況信息的作用。同時(shí)，將檢測和識(shí)別到的交通信息存儲(chǔ)起來,為分析和交通管理提供依據(jù)，因此它也是一個(gè)交通信息的管理系統(tǒng)。2 視頻交通流檢測和車輛識(shí)別系統(tǒng)概述

視頻交通流量檢測及車輛識(shí)別系統(tǒng)是一個(gè)集圖象處理系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)圖象處理主要由圖象輸入,圖象存儲(chǔ)和刷新顯示,圖象輸出和計(jì)算機(jī)接口等幾大部分組成,這些部分的總體構(gòu)成方案及各部分的性能優(yōu)差直接影響處理系統(tǒng)的質(zhì)量。圖象處理的目標(biāo)是代替人去處理和理解圖象,因此實(shí)時(shí)性,靈活性,精確性是對(duì)系統(tǒng)的主要要求。

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

通過攝象機(jī)將道路交通流圖像捕捉下來，再將這些捕捉到的序列圖像送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖象處理、圖象分析和圖象理解，從而得到交通流數(shù)據(jù)和交通狀況等交通信息，這是系統(tǒng)的基本工作流程。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)成圖

2.2 系統(tǒng)工作原理

(1)通過系統(tǒng)初始化，對(duì)系統(tǒng)中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，如每秒采集圖象的幀數(shù)，圖象二值化的門限值（閾值）等等。由圖像采集系統(tǒng)將攝像機(jī)攝取的路段上行駛車輛的視頻圖象按序列連續(xù)捕捉下來并數(shù)字化，存入內(nèi)存或幀緩存中。

(2)將這些采集到的序列數(shù)字圖像進(jìn)行預(yù)處理（濾波除噪,圖象銳化,對(duì)比度增強(qiáng)）。

(3)對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行圖象分割，并對(duì)分割后的目標(biāo)圖象進(jìn)行特征提?。▓D象描述）。

(4)用提取的特征進(jìn)行分類識(shí)別。通過相應(yīng)的算法進(jìn)行計(jì)算，得到車輛的計(jì)數(shù)、車輛速度,并將獲得的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。

(5)將圖象分割和特征提取得到的特征與模型庫里建立好的車輛模型進(jìn)行模式匹配，識(shí)別出車輛的類型，將識(shí)別出的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫。(6)對(duì)數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析輸出有關(guān)報(bào)表或圖片。3 視頻交通流檢測及車輛識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3.1 軟件功能概述

(1)能夠?qū)ΡO(jiān)視區(qū)域內(nèi)的路段上通過車輛的數(shù)目進(jìn)行標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)。(2)能夠?qū)ΡO(jiān)視區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)速度測量。(3)能夠?qū)ΡO(jiān)視區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)車輛進(jìn)行車輛類型識(shí)別。(4)能夠?qū)z測和識(shí)別獲得的交通數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。(5)能對(duì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)輸出。

(6)對(duì)系統(tǒng)測量到的車輛數(shù)目和每輛車的速度能實(shí)時(shí)處理并顯示。

(7)能夠?qū)囕v的長度，車輛的車頭間距，車輛排隊(duì)長度等交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

3.2 功能模塊設(shè)計(jì)

視頻交通流檢測及車輛識(shí)別系統(tǒng)是由：系統(tǒng)初始化模塊 ；圖象采集模塊；圖象預(yù)處理模塊；圖象分割模塊； 特征提取模塊； 流量統(tǒng)計(jì)模塊； 類型識(shí)別模塊； 數(shù)據(jù)管理模塊；系統(tǒng)維護(hù)模塊組成。下面列出主要功能模塊。

3.2.1 系統(tǒng)初始化模塊

為系統(tǒng)設(shè)定初值，包括設(shè)定圖象輸入?yún)?shù)（采集圖像的分辨率，圖象采集卡視頻端口的制式、亮度、對(duì)比度，每秒采集的幀數(shù)等）、檢測區(qū)域的大小和個(gè)數(shù)、速度檢測標(biāo)線以及象素間距與實(shí)際路長的比例系數(shù)、各種車輛類型的特征量、圖像二值化及檢測區(qū)域內(nèi)特征點(diǎn)的閾值等，并建立識(shí)別的匹配摸板。

3.2.2 圖象采集模塊

將攝像機(jī)傳輸來的視頻圖象按初始化設(shè)置的要求捕捉下來并將其數(shù)字化，然后存儲(chǔ)到內(nèi)存里。采集圖像的數(shù)字化是通過安裝在計(jì)算機(jī)上的視頻捕捉卡來實(shí)現(xiàn)的，而圖象捕捉控制是由軟件來完成。捕捉軟件可以按每秒1～25幀（PAL制線）或1～30幀（N制）來捕捉圖像并存貯在幀緩存或計(jì)算機(jī)內(nèi)存里以備預(yù)處理系統(tǒng)調(diào)用。3.2.3 圖象預(yù)處理

對(duì)采集到的圖像進(jìn)行濾波除噪，主要采用中值濾波算法降低噪聲。因?yàn)橹兄禐V波具有抑制圖像噪音并保持輪廓清晰的特點(diǎn)。對(duì)濾波去噪后的圖象進(jìn)行銳化,銳化算法采用二階差分法。再對(duì)銳化后的圖象進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng),對(duì)比度增強(qiáng)算法采用直方圖均衡化。經(jīng)過預(yù)處理的圖象,可視化效果得到改善,利于進(jìn)行圖象分割。3.2.4 圖象分割模塊

將預(yù)處理后的圖象,進(jìn)行目標(biāo)與背景分離，也就是把車的圖象與背景分離開來，以便于對(duì)車輛目標(biāo)的處理,提高運(yùn)算速度。分割可以有很多算法。圖象二值化算法簡單,速度快,符合圖象處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)性特點(diǎn),所以采用圖象二值化分割。這種方式的分割，主要問題是如何確定閾值（灰度門限）。根據(jù)實(shí)際情況，可以采用自適應(yīng)門限法來確定閾值。3.2.5 特征提取模塊（特征描述）

對(duì)分割出來的目標(biāo)特征進(jìn)行描述。描述主要是對(duì)目標(biāo)圖象的灰度，邊界，面積等屬性進(jìn)行測量，使目標(biāo)的特征量化，從而便于圖象分類（或圖象識(shí)別）。為加快交通流檢測的速度，把檢測目標(biāo)的面積作為特征提取出來,作為判斷是否有車輛通過的依據(jù)，同時(shí)通過對(duì)面積的特征匹配來確定車輛的類型。計(jì)算區(qū)域面積的公式：

3.2.6 流量檢測模塊：

根據(jù)圖象分割和提取的車輛特征進(jìn)行車輛數(shù)目統(tǒng)計(jì)和車輛速度計(jì)算。實(shí)現(xiàn)的具體算法如下：

計(jì)數(shù)算法：基本原理是將檢測區(qū)里的經(jīng)過灰度變換的圖像在圖象空間域上與背景圖像進(jìn)行差分。當(dāng)沒有車輛進(jìn)入檢測區(qū)域時(shí)，檢測區(qū)域的圖象接近于背景圖象，差分值小于設(shè)定的門限；當(dāng)有車輛進(jìn)入檢測區(qū)域時(shí)，檢測區(qū)域的圖象就會(huì)發(fā)生變化，與背景的差分結(jié)果將大于設(shè)定的門限。因此，通過處理車輛差分圖象并對(duì)特征點(diǎn)個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)和判斷，就可以檢測出車輛的存在。設(shè)圖像序列為f(x、y、t)，背景圖象為f0(x、y、t)，可由無車輛通過檢測區(qū)時(shí)的純路面圖象獲得。差分圖像可以表示為d(x、y)=|f(x、y、t)-f0(x、y、t)|。將d(x、y)二值化，于是產(chǎn)生一幅二值化圖象d’(x、y)。

其中T表示灰度門限?；叶乳T限的選擇是根據(jù)圖象的灰度變換來計(jì)算的。設(shè)檢測區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)（或目標(biāo)的面積，d’(x、y)=255）為K，我們則可以判斷：如果K≥N，則認(rèn)為有車通過；如果KくN則認(rèn)為沒有車通過。N為閾值，它是一個(gè)測量統(tǒng)計(jì)值，其大小因噪聲情況做測試和調(diào)整，依此為根據(jù)可以對(duì)車輛進(jìn)行計(jì)數(shù)。測量車速度算法：

采用特征點(diǎn)匹配的方法。首先在一幀圖象中選擇一組在運(yùn)動(dòng)中形狀不變的特征點(diǎn)，然后與下一幀中的同類特征點(diǎn)作匹配，從而求得車輛運(yùn)動(dòng)距離。再根據(jù)兩幅圖象之間的時(shí)間間隔，即車輛運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，最后求出車速。具體算法是對(duì)分割出的有一定時(shí)間間隔的目標(biāo)圖象求出各自目標(biāo)的區(qū)域重心坐標(biāo)(x1,y1),(x2,y2),這兩個(gè)點(diǎn)求差，得出兩幅圖象的目標(biāo)重心移動(dòng)的象素點(diǎn)距離，再乘以系統(tǒng)初始化時(shí)設(shè)定的象素長度與實(shí)際路長的比例系數(shù)，從而得到實(shí)際路長，再用兩幅圖象之間的時(shí)間間隔去除實(shí)際路長就得到了速度。

3.2.7 類型識(shí)別模塊

用于識(shí)別車的類型。具體算法是：首先從圖象分割后的目標(biāo)圖象中選擇目標(biāo)特征（或特征向量），再使用判別函數(shù)，進(jìn)行判別分類，從而得到分類結(jié)果。

3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，采用Visualc++6。0編程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的界面和整體構(gòu)架。界面由視頻顯示區(qū)、視頻控制區(qū)、控制中心和數(shù)據(jù)顯示區(qū)四大塊構(gòu)成，視頻顯示區(qū)主要是將道路車流的視頻信號(hào)顯示出來，以便于觀察和在畫面上進(jìn)行檢測區(qū)域設(shè)置。視頻控制區(qū)用于連接外部視頻信號(hào)源及選擇檢測區(qū)個(gè)數(shù)。

控制中心區(qū)又分為：（1）檢測控制，功能是啟動(dòng)或關(guān)閉檢測程序；（2）檢測區(qū)控制區(qū)，可進(jìn)行視頻區(qū)設(shè)置、檢測線設(shè)置；（3）檢測靈敏性控制區(qū)，功能是調(diào)節(jié)滑塊以達(dá)到調(diào)整檢測精度和速度精度的目的，實(shí)際上就是對(duì)閾值的調(diào)節(jié)；（4）視頻格式控制區(qū)，作用是設(shè)定輸入信號(hào)的制式,及調(diào)節(jié)信號(hào)的亮度,對(duì)比度等參數(shù)；（5）數(shù)據(jù)查詢功能主要是對(duì)已識(shí)別并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì),圖表輸出。

數(shù)據(jù)顯示區(qū)實(shí)時(shí)顯示測量到的各檢測區(qū)的交通車流數(shù)目和當(dāng)前通過檢測區(qū)的車的速度。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的界面如圖2：

圖2 視頻交通流檢測及車輛識(shí)別系統(tǒng)的界面

表1 交通流統(tǒng)計(jì)圖和統(tǒng)計(jì)表示例

3.4 提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的措施

1、設(shè)定數(shù)據(jù)檢測區(qū):一幅場景圖像含有的信息量大，圖像處理起來耗費(fèi)時(shí)間，為此我們只取檢測目標(biāo)會(huì)出現(xiàn)的區(qū)域的圖像進(jìn)行檢測。這樣在預(yù)處理前就去除了大量無用信息，加快處理速度。

2、設(shè)定速度檢測線:由于目標(biāo)圖象的重心坐標(biāo)是由區(qū)域所有的點(diǎn)計(jì)算出來的，處理速度較慢。因此，在實(shí)際應(yīng)用中使用了一種設(shè)速度檢測線的方法來解決。這種方式的具體實(shí)現(xiàn)過程是對(duì)速度檢測線從下向上進(jìn)行掃描，當(dāng)掃到線上的灰度級(jí)變?yōu)?55（速度檢測線上的象素的差分結(jié)果只能是0或255），且確認(rèn)該點(diǎn)不是線的下端點(diǎn)時(shí)（如是下端點(diǎn)，則認(rèn)為已經(jīng)出了檢測區(qū)域，不再去檢測它了），保存這個(gè)位置，就認(rèn)為它是車頭的位置；然后掃描下一幀，用同樣方法找出車頭的位置，求出移動(dòng)位移X，再轉(zhuǎn)化成實(shí)際的空間距離S，根據(jù)兩幅圖象的時(shí)間間隔t就可求出速度V（V=X/t）。為了保證準(zhǔn)確性，設(shè)三條檢測線，取出車頭的三個(gè)特征點(diǎn)的平均值，這種方法有很好的實(shí)時(shí)性。

3、鑒于交通流量分析中對(duì)一個(gè)車的廠牌型號(hào)并不關(guān)心，關(guān)心的只是車的類型，簡單的說就是區(qū)分大型車和小型車，因此，在目標(biāo)識(shí)別中，將判別函數(shù)用一閾值Ｔ代替，來簡化分類工作。利用目標(biāo)面積這個(gè)特征A，與Ｔ比較，如果A>T則認(rèn)為是大型車，否則是小型車。從而分出車類型。這個(gè)Ｔ值可以在系統(tǒng)初始化時(shí)設(shè)定。4 結(jié)束語

我們實(shí)現(xiàn)的視頻交通流檢測及車輛識(shí)別系統(tǒng)已在西安市交通流量的檢測中應(yīng)用，效果良好。利用電視視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖象處理技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)及通信技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)為一體的計(jì)算機(jī)視頻監(jiān)測技術(shù)對(duì)交通進(jìn)行監(jiān)測和控制是一個(gè)具有廣闊應(yīng)用前景的研究方向。它的目標(biāo)就是用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，通過分析攝象機(jī)拍攝的交通圖象序列來對(duì)車輛、行人等交通目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測、定位、識(shí)別和跟蹤，并對(duì)檢測、跟蹤和識(shí)別的交通運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的交通行為進(jìn)行分析和判斷，從而既完成各種交通流數(shù)椐的采集，又進(jìn)行與交通管理有關(guān)的各種日常管理

和控制，形成一個(gè)全方位立體化的數(shù)字交通監(jiān)控網(wǎng)，真正實(shí)現(xiàn)交通管理智能化。因此，開展視頻交通監(jiān)測技術(shù)的研究，對(duì)于提高我國視頻監(jiān)測技術(shù)水平，促進(jìn)我國城市道路建設(shè)，改變我國交通以人管理為主的被動(dòng)局面，實(shí)現(xiàn)城市交通管理智能化都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。參考文獻(xiàn)

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