基于地空協(xié)同的稀疏道路交通檢測設備布局理論與方法
定 價:50 元
- 作者:劉曉鋒,關志偉 著
- 出版時間:2020/3/1
- ISBN:9787564188337
- 出 版 社:東南大學出版社
- 中圖法分類:U491.4
- 頁碼:154頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書就稀疏道路的交通事件檢測需求這一問題,從地空協(xié)同的角度,闡述了交通檢測設備布局理論與研究方法。內(nèi)容主要為:建立兩階段的地面交通檢測設備布局優(yōu)化模型、靜態(tài)/動態(tài)的無人飛機巡航路徑優(yōu)化模型;設計單目標的遺傳優(yōu)化求解算法、多目標的NSGA-Ⅱ和MOEA/D優(yōu)化求解算法;建立地空交通檢測系統(tǒng)的事件檢測數(shù)值模擬方法:開展基于無人飛機技術的交通事故現(xiàn)場查勘、橋面破損檢測、稀疏道路監(jiān)控等應用研究。
當今道路交通檢測設備布局理論與方法主要側(cè)重研究高流量的城市道路、高速公路,開展交通起訖點估計、行程時間估計和交通流量估計。我國西部部分省區(qū)的道路處于地域廣闊、人口數(shù)量少、自然地理條件差、經(jīng)濟發(fā)展欠發(fā)達的區(qū)域,公路網(wǎng)密度低、節(jié)點間距大,道路流量低、彼此之間的交通影響小,且交通監(jiān)控、救援資源分布少,本研究稱之為“稀疏道路”。稀疏道路交通監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能之一是及時、準確地開展道路交通事件檢測,而現(xiàn)有研究對此涉及得甚少,因此需要開展深入的研究。
本書將無人飛機技術引入到稀疏道路的交通事件檢測當中,從地空協(xié)同的角度,開展稀疏道路交通檢測設備布局理論與方法研究。書中論述的地空協(xié)同有兩個方面的含義:□□,靜態(tài)的地空協(xié)同,無人飛機對傳統(tǒng)的地面交通監(jiān)控進行有效補充;第二,動態(tài)的地空協(xié)同,車輛載運多架無人飛機,交通監(jiān)控需求動態(tài)變化,需要動態(tài)分配車輛、無人飛機的偵察目標,動態(tài)優(yōu)化車輛、無人飛機的巡查或巡航路徑,將無人飛機的機載相機、激光雷達獲取的圖像和點云信息,與地面交通監(jiān)控信息相互融合。本書從模型、算法、數(shù)值模擬、應用等四個方面開展了研究:①建立地面交通檢測設備的布局優(yōu)化模型、無人飛機巡航路徑優(yōu)化模型;②設計單目標、多目標的優(yōu)化求解算法;③建立地空交通檢測系統(tǒng)的事件檢測數(shù)值模擬方法;④開展無人飛機交通應用研究。本書內(nèi)容主要分為七章,它們包括:□□章主要介紹研究背景,總結(jié)無人飛機的交通應用情況;第二章主要研究地空交通檢測設備布局理論;第三章主要歸納優(yōu)化求解算法與模擬仿真技術;第四章主要開展面向事件檢測的地面交通檢測設備優(yōu)化布局研究;第五章主要研究靜態(tài)無人飛機路徑規(guī)劃的多目標優(yōu)化方法;第六章主要研究動態(tài)無人飛機路徑規(guī)劃的多目標優(yōu)化方法;第七章主要開展地空交通檢測系統(tǒng)的事件檢測效果評價研究。
本書的研究成果得到了國家自然科學基金項目(51408417)、天津市科技計劃項目(17ZXRGGX00070、19YFSLQYOO010)等項目的資助,在此表示衷心的感謝!本書的編輯和出版,得到了東南大學出版社的大力支持和幫助,在此一并表示感謝。
本書可供智能交通、系統(tǒng)工程、管理科學與工程等相關學科的教師、學生、科研人員,以及工程技術人員閱讀與參考。
由于作者學術水平有限,書中難免有疏漏之處,部分內(nèi)容還需要開展深入研究,并不斷予以完善。歡迎讀者不吝賜教。
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 稀疏道路的內(nèi)涵
1.1.2 稀疏道路的交通監(jiān)控需求
1.2 無人飛機應用情況
1.2.1 無人飛機技術的發(fā)展歷程
1.2.2 無人飛機集群項目
1.2.3 稀疏道路監(jiān)控
1.2.4 交通事故現(xiàn)場查勘
1.2.5 橋面破損檢測
1.3 研究范圍及意義
1.3.1 研究范圍
1.3.2 研究意義
1.4 本書的主要研究內(nèi)容
第2章 地空交通檢測設備布局理論
2.1 地空協(xié)同的交通檢測設備布局
2.1.1 地空協(xié)同的內(nèi)涵
2.1.2 無人飛機信息平臺工作原理
2.1.3 地空協(xié)同的交通檢測設備優(yōu)化布設方法
2.2 地面交通檢測設備布局
2.2.1 地面交通檢測設備的類型及特點
2.2.2 設備布局的優(yōu)化建模方法
2.3 無人飛機的優(yōu)化部署
2.3.1 無人飛機部署的優(yōu)化方法
2.3.2 監(jiān)控小區(qū)劃分方法
2.3.3 監(jiān)控小區(qū)劃分的評價指標
第3章 優(yōu)化求解算法與模擬仿真技術
3.1 智能優(yōu)化算法
3.1.1 遺傳算法
3.1.2 粒子群算法
3.1.3 人工免疫算法
3.2 多目標優(yōu)化算法
3.2.1 多目標優(yōu)化的基本原理
3.2.2 多目標優(yōu)化算法發(fā)展情況
3.2.3 NSGA-II算法
3.2.4 MOEA/D算法
3.3 模擬仿真技術
第4章 面向事件檢測的地面交通檢測設備優(yōu)化布局
4.1 交通事件的分類及檢測
4.2 地面交通檢測系統(tǒng)的構(gòu)建
4.3 地面交通檢測設備優(yōu)化布局方法
4.3.1 事件檢測機制與路段劃分
4.3.2 檢測設備優(yōu)化布局問題的描述與建模
4.3.3 優(yōu)化求解算法
4.4 案例研究
4.4.1 □□階段優(yōu)化布局
4.4.2 第二階段優(yōu)化布局
第5章 靜態(tài)無人飛機路徑規(guī)劃的多目標優(yōu)化方法
5.1 路徑規(guī)劃問題描述與建模
5.1.1 問題描述
5.1.2 問題建模
5.2 優(yōu)化算法設計
5.3 案例分析
5.3.1 情景1路徑規(guī)劃
5.3.2 情景2路徑規(guī)劃
5.3.3 情景3路徑規(guī)劃
5.3.4 情景4路徑規(guī)劃
第6章 動態(tài)無人飛機路徑規(guī)劃的多目標優(yōu)化方法
6.1 問題描述
6.2 問題建模
6.3 優(yōu)化算法設計
6.3.1 切比雪夫分解法和算法框架
6.3.2 算法步驟
6.3.3 可行染色體的生成
6.3.4 無人飛機子路徑劃分
6.3.5 交叉和變異操作
6.4 案例分析
6.4.1 優(yōu)化解的分析
6.4.2 算法比較
6.4.3 參數(shù)敏感性分析
第7章 地空交通檢測系統(tǒng)的事件檢測效果評價
7.1 地空交通檢測系統(tǒng)的構(gòu)建
7.1.1 地空交通檢測系統(tǒng)
7.1.2 無人飛機視頻的事件檢測方法
7.2 事件檢測數(shù)值模擬方法
7.2.1 地空交通檢測系統(tǒng)事件檢測原理
7.2.2 數(shù)值模擬方法與參數(shù)設置
7.2.3 事件檢測評價指標
7.3 數(shù)值模擬分析
7.3.1 無人飛機檢測系統(tǒng)
7.3.2 視頻攝像機檢測系統(tǒng)
7.3.3 視頻一無人飛機綜合檢測系統(tǒng)
7.3.4 考慮無人飛機折返的事件檢測
7.3.5 事件檢測的影響因素分析
7.3.6 無人飛機的事件檢測效果分析
7.4 無人飛機事件檢測實驗分析