視頻檢測(cè)技術(shù)在水路交通安全中的應(yīng)用

王超凡 張樹奎 陶肆

摘要：目前隨著人們的生活水平的提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用范圍也十分廣泛。視頻檢測(cè)技術(shù)將攝像機(jī)在路面拍攝圖像進(jìn)行分析，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)中的視覺圖像處理技術(shù)處理數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲取信息并進(jìn)行處理。如果要保證車輛的行駛更具有安全性，必須對(duì)運(yùn)行車輛的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本文主要介紹了視頻檢測(cè)技術(shù)和視頻檢測(cè)技術(shù)在水路交通安全中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：視頻檢測(cè)技術(shù);水路交通安全

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)人們的生活水平的提高，使得視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣。視頻檢測(cè)技術(shù)是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理的技術(shù)。視頻檢測(cè)技術(shù)通過安裝在路面上方的攝像機(jī)采集的圖像，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)中的視覺圖像處理技術(shù)，獲取實(shí)時(shí)信息。如果要保證車輛行駛安全性，必須落實(shí)好對(duì)于車輛運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)工作。

一、視頻檢測(cè)技術(shù)

（一）視頻檢測(cè)技術(shù)

視頻檢測(cè)技術(shù)是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理的技術(shù)。視頻檢測(cè)技術(shù)通過安裝在路面上方的攝像機(jī)采集的圖像，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)中的視覺圖像處理技術(shù)，處理圖像數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲取信息。

（二）視頻檢測(cè)技術(shù)在車輛檢測(cè)上的應(yīng)用

1.車牌識(shí)別

利用視頻檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行車牌識(shí)別，是檢查車牌的有效方式。通過對(duì)同一輛車在監(jiān)控視頻中出現(xiàn)的幾率，對(duì)車牌進(jìn)行分析，有效識(shí)別設(shè)備的識(shí)別率和抗干擾能力。

2.排隊(duì)長(zhǎng)度測(cè)量

通過視頻檢測(cè)技術(shù)可以測(cè)量車輛排隊(duì)的長(zhǎng)度，避免排隊(duì)長(zhǎng)度超長(zhǎng)的情況發(fā)生。例如，收費(fèi)站排隊(duì)超長(zhǎng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

3.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)交通事故

通過視頻檢測(cè)器對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中攝像機(jī)發(fā)回的信號(hào)進(jìn)行處理。通過對(duì)診斷路段進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)高速公路發(fā)生的車輛事故進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

4.闖紅燈抓拍系統(tǒng)

將視頻檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用到闖紅燈抓拍系統(tǒng)，可以有效的抓拍違章車輛，對(duì)道路情況進(jìn)行檢測(cè)，減少交通事故的發(fā)生。

二、視頻檢測(cè)技術(shù)在水路交通安全中的應(yīng)用

（一）水路交通

水路交通是在自然和人工水域，以船舶作為主要交通工具的一種運(yùn)輸方式。依據(jù)航線的不同，水路交通可分為遠(yuǎn)洋航運(yùn)、沿海航運(yùn)和內(nèi)河航運(yùn)三種。水路交通的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)載貨物總量大、消耗能源少。水路交通的缺點(diǎn)在于水路交通存在較大的局限性。例如速度慢，短時(shí)間很難到達(dá)目的地，并且靈活性較差，容易受自然條件的影響。

（二）視頻技術(shù)在水路交通的應(yīng)用

1.系統(tǒng)仿真描繪傳播運(yùn)行狀態(tài)

在廣闊海域中采用系統(tǒng)仿真的方法來描述船舶的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)航海區(qū)域中存在的潛在危險(xiǎn)，通過合成組合模型來預(yù)測(cè)未來可能發(fā)生的交通事故。研究影響因素之間的相互作用關(guān)系，可以確定誘發(fā)交通事故的主要因素。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)船舶交通流的預(yù)測(cè)研究主要集中在船舶交通流量預(yù)測(cè)和應(yīng)用研究方面。通過對(duì)船舶交通流進(jìn)行檢測(cè)，研究船舶交通流在行道通行能力交通流仿真與交通事故之間的關(guān)系。

2.建立對(duì)航海環(huán)境的評(píng)價(jià)指標(biāo)

通過模擬的方法把環(huán)境狀況傳達(dá)給操船者，操船這對(duì)航海環(huán)境的影響產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)進(jìn)行反饋，并帶來的操作負(fù)擔(dān)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)船舶航行的環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而得出操船環(huán)境壓力值。通常情況下，航海環(huán)境越差，給人的負(fù)擔(dān)就越大，壓力值就越大。但是這種評(píng)價(jià)方法存在一定的主觀性，因人而異。不同的人、不同的經(jīng)歷對(duì)于同等環(huán)境作出不同的反應(yīng)。因此，在建立對(duì)航海環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)減少個(gè)人因素。

3.航道水域交通事故機(jī)理分析及航行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

對(duì)航道水域交通事故機(jī)理分析及航行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型的探索是為了更加安全深入的研究理論、方法和實(shí)踐準(zhǔn)備。通過對(duì)航道水域交通事故誘發(fā)的關(guān)鍵因素及航行風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)警結(jié)果的應(yīng)用，使通航安全建設(shè)具有可操作性。航道通航安全對(duì)策研究針對(duì)我國當(dāng)前不斷發(fā)展的水路交通事業(yè)和通航安全走勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，有利于通航的安全。以長(zhǎng)江江蘇段交通事故機(jī)理分析為例子：

（1）通過對(duì)歷史交通事故進(jìn)行分析歸納，確定交通事故的主要類型和事故特點(diǎn)，分析影響交通事故的主要因素。再運(yùn)用泊松對(duì)數(shù)正態(tài)模型理論分析了交通事故的關(guān)鍵誘因。

（2）長(zhǎng)江江蘇段航行路段是利用高斯混合模型和最大期望算法構(gòu)建的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)長(zhǎng)江丹徒水道內(nèi)船舶檢測(cè)器數(shù)據(jù)，了解貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)分配器。

（3）利用隨機(jī)森林理論建立隨機(jī)森林模型，運(yùn)用該模型對(duì)長(zhǎng)江江蘇段航行路段事故發(fā)生前的航道狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行重要變量篩選，再根據(jù)最重要的變量結(jié)合高斯混合模型和最大期望算法構(gòu)建優(yōu)化的BN預(yù)測(cè)優(yōu)化模型。

三、小結(jié)

我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展的同時(shí)，人們的生活水平有所提高，視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。視頻檢測(cè)技術(shù)通過安裝在路面上方的攝像機(jī)采集的圖像，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)中的視覺圖像處理技術(shù)，處理圖像數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲取信息。如果要保證水路交通行駛的安全性，必須落實(shí)好運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)工作。視頻技術(shù)在水路交通的應(yīng)用可以體現(xiàn)在系統(tǒng)仿真描繪傳播運(yùn)行狀態(tài)，建立對(duì)航海環(huán)境的評(píng)價(jià)指標(biāo)和航道水域交通事故機(jī)理分析及航行的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

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