Видеомониторинг и обработка изображений в теории автотранспортных потоков, страница 4

_ Метод фиксации АТС основан на сравнении цветов каждого пиксела матрицы- фиксации Мм„_а„р_аПЛ с пикселами матрицы фиксации следующего кадра Микшера. Если цвет пиксела в матрице фиксации M_№lWa»i[i,Jl
изменился по сравнению с цветом пиксела матрицы Мм,_кадра[и], то пиксел формируемой матрицы сравнения S[ij]=1, иначе О

900

•  i   10        Ч        20        It        JO        И        «О        4S        30

■Ш '             .........        

Рис 12 График S[i,j] и интервал фиксации АТС

Как видно из графика, при проезде АТС через область фиксации количество единиц в матрице S[i,j] резко возрастает. Также, если АТС «покидает» область фиксации, то количество единиц резко падает Исходя из характера из­менения матрицы S[ij], можно сделать вывод, что АТС проехало через область фиксации.

3.3. Примеры применения

3.3.1.      Оценка направления движения

С помощью оценки матрицы Ми^а можно оценить направление движение АТП за счет характера смещения 0 и 1 в матрице АТС, про­езжающее через область фиксации, дает сме­щение матрицы Мм„адра, а именно смещение 1 По характеру смещения можно определить пе ремещение АТС через область фиксации

Как видно из представленной матрицы М|*кадра, можно оценить направление движения АТС, проходящего через область фиксации

3.3.2.      Оценка плотности движения АТП
Оценку плотности АТП можно провести если матрица М»_ВДРа. будет занимать всю об­ласть следования АТС. Следовательно, фик­сируя области изменения матрицы М_{№кадра}, можно установить плотность движения потока АТС. Пример области, фиксирующей плот­ность АТП, приведен ниже на рис. 13.

Рис. 13. Соотношение области фиксации плотности АТС и зафиксированных АТС ЕЭ - зафиксированные АТС;

- область фиксации плотности движения АТП

3.4. Метод базовых матриц

Рассмотренный метод базовой матрицы (п 3) имеет смысл расширить введением cd-вокупности матриц, фиксирующих потоки АТС на различных полосах движения Данное введение позволяет производить мониторинг на всех полосах движения.

Рассмотрим кадр видеофрагмента и расположенные на нем матрицы фиксации

Матрицы, расположенные на кадре ви­деофрагмента, фиксируют потоки АТС неза­висимо для каждой из полос движения

3.5. Фиксация АТП на многополосной дороге с ограниченной видимостью

Кадры видеолотока, приведенные выше, являются кадрами с полной видимостью всех полос движения потока АТС. Рассмотрим пример потока АТС (рис. 15) с ограниченной видимостью на дороге МКАД (27-й км, 16 сент 2003 г.). Данная видеосъемка охваты­вает 10 полос движения.

Как видно (рис 16), из 10 полос движе­ния АТП ракурс камеры охватывает 8 полос движения Крайние полосы движения ракурс камеры не охватывает.

Приведенная схема ракурса съемки ха­рактеризует видимость полос движения АТП. Как видно из схемы, наиболее отчетливо

просматриваемыми полосами движения яв­ляются 5 и 6. Автомобили, движущиеся по этим полосам, отчетливо просматриваются ракурсом. Полосы 2, 3, 4 и 7, 8, 9 являются полосами движения с частичным охватом АТП ракурсом съемки

Рассмотрим метод фиксирования АТС на полосах движения.

Метод фиксирования движения потока АТС для приведенного ракурса съемки осно­вывается на определении зависимостей фик­саций движения матриц Данный метод по­зволяет разграничить АТС, движущиеся по различным полосам движения

Рассмотрим методы разграничения фик­сирования АТС при наложении проекции АТС на соседнюю полосу движения

Данный метод основан на алгоритме проверки одновременной фиксации АТС для заданных матриц. Если АТС, движущееся по полосе, попадет не только в матрицу фикса­ции на своей полосе, но и в соседнюю (при этом время идентификации совпадает), то АТС будет зафиксировано только на одной полосе. На рисунке 17 показана схема проез­да АТС по полосе движения.

Рис. 17. Движение проекции АТС по полосе движения

Исходя из метода, приведенного выше, можно установить зависимости для всех полос движения АТС.                 

Таблица 3

Таблица определения зависимости

Матрица фиксации	Зависимость ...
М„	М„
М,г	М„
М„	М„
Мм	-
М„	М,,
м„	м„
м„	Ми
M,s	-

Пакет предполагает установку площади фиксации ([ 1 в матрице фиксации) для по­рога идентификации АТС для каждой из об­ластей.

Выражаю благодарность доктору физико-математических наук, профессору Буслаеву А.П. за помощь в написании данной статьи

Заключение

Описанная технология используется от­делом математического моделирования (ОММ МАДИ-ГТУ) для автоматического мони­торинга автотранспортных потоков Данная разработка позволяет производить монито­ринг АТП в реальном времени и получать та­кие его характеристики, как интенсивность, скорость, идентификация типов АТС

По техническим заданиям данная техно­логия тестировалась и успешно себя зареко­мендовала для получения характеристик на федеральных автодорогах Подмосковья как в случае выезда на дорогу, так и в режиме ана­лиза записи видеоизображения с дороги. Производились экспериментальные измере­ния характеристик потоков (идентификация и распределение по типам АТС, оценка плот­ности потока).

Тестирование программного обеспече­ния производилось на федеральных автодо­рогах Подмосковья подъезд к аэропорту «До­модедово», М2 «Крым», МЗ «Украина», М4 «Дон», М5 «Урал», М6 «Каспий», М8 «Холмо-горы», М9 «Балтика».

Список литературы

1.Васильев А.П., Фримштейн М.И. Управление движением на автомобильных дорогах. - М.: Трансп., 1979г.-295 с

2.Вероятностные и имитационные подходы к опти­мизации автодорожного движения/ А.П.Буслаев, А.В.Новиков, В.М.Приходько и др.; /Под ред. В.М.Приходько. - М.: Мир, 2003. - 368 с.

3.Автотранспортные потоки и окружающая среда /В.Н.Луканин, А.П.Буслаев, М.В.Яшина, Ю.В.Трофименко. - М : ИНФРА-М, 1998. - 408 с.

4Мониторинг автотранспортных потоков и методы автоматической обработки информации / A.II.Буслаев. АИХохлов и др.// Результаты ис-след по подпрограмме 205 "Трансп." НТП Миноб­разования РФ "Науч. исслед высш. шк. по приори­тетным направлениям науки и техники" за 2001-2002 годы. Москва, 2003 г./ МАИ-М.,2003 - С.92-93.