截至2020年年底，中國公路里程達(dá)到519.81萬km，是名副其實(shí)的交通大國。2019年和2021年，中共中央、國務(wù)院先后印發(fā)《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》，提出到2035年基本建成交通強(qiáng)國，開啟了加快建設(shè)交通強(qiáng)國的新征程。國家數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，截至2020年年底我國道路交通事故死亡人數(shù)為61703人，萬車死亡率為2.5，交通事故總量依然大、形勢依然嚴(yán)峻，與發(fā)達(dá)國家仍存在較大差距；以上數(shù)據(jù)客觀地反映了現(xiàn)階段我國交通大國與交通強(qiáng)國之間的矛盾，說明了平安交通建設(shè)仍然任重而道遠(yuǎn)。
普通公路是交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，具有連接運(yùn)輸大動脈、完善路網(wǎng)通達(dá)性的重要功能；同時，還具有道路設(shè)施開放、交通組成混合多元、機(jī)非沖突嚴(yán)重、不良交通行為顯著等特點(diǎn)，其交通安全防控難度大、交通事故規(guī)模占比較高。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，截至2020年全國國省道里程僅占公路總里程的15%，而事故數(shù)量、死亡人數(shù)卻分別占公路總量的47%和50%；其中，國省道事故死亡人數(shù)占全國事故死亡人數(shù)的34%，百公里事故數(shù)達(dá)公路平均水平的3倍以上。由此可見，普通公路運(yùn)營安全管控壓力依然巨大，如何有效提升普通公路交通安全水平成為交通強(qiáng)國建設(shè)亟須解決的客觀問題。
本書根據(jù)十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目道路交通安全主動防控技術(shù)及系統(tǒng)集成的子課題研究成果總結(jié)而成。該課題針對普通公路交通安全特點(diǎn)，開展了交通行為立體監(jiān)測及布設(shè)方法、交通行為監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸、交通行為特征提取與不良交通行為識別、交通安全風(fēng)險預(yù)警預(yù)報(bào)等關(guān)鍵技術(shù)研究，并在云南、陜西、江蘇等地開展了工程應(yīng)用及示范，實(shí)現(xiàn)了典型路段交通監(jiān)測全覆蓋、不良交通行為高準(zhǔn)確提取、交通安全風(fēng)險前端閉環(huán)主動預(yù)警預(yù)報(bào)。本書對交通行為監(jiān)測、人工智能應(yīng)用、系統(tǒng)裝備研發(fā)、示范應(yīng)用等成果進(jìn)行了歸納和梳理，以期為普通公路交通安全提供新的范式。
本書共分為7章，第1章總體介紹本書背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要內(nèi)容和技術(shù)路線、成果應(yīng)用等內(nèi)容；第2章介紹普通公路不良交通行為的表現(xiàn)形式和參數(shù)化表達(dá)方法；第3章介紹交通行為立體監(jiān)測技術(shù)及設(shè)備布設(shè)方法；第4章介紹交通監(jiān)測數(shù)據(jù)信息傳輸方式和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；第5章介紹不良交通行為視頻智能化提取技術(shù)；第6章介紹普通公路不良交通行為預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)；第7章介紹工程應(yīng)用與示范。
全書由劉建蓓主持撰寫完成。具體編寫分工如下： 第1章、第2章由吳明先、張志偉、單東輝撰寫；第2章由單東輝、馬小龍撰寫；第3章由王佐、單東輝撰寫；第4章由張志偉撰寫；第5章由張雪濤、張玥撰寫；第6章由吳明先、單東輝、馬小龍撰寫；第7章由王佐、單東輝撰寫。在本書撰寫過程中，靳媛媛、劉瑋蔚、史恒、鄧涵月、叱干都等協(xié)助進(jìn)行了資料收集、校對工作。
感謝國家出版基金給予的支持，感謝編委會成員和所有撰稿人的付出，感謝上�？茖W(xué)技術(shù)出版社的專業(yè)出版。
限于作者水平，書中難免有不足和錯誤之處，懇請讀者予以批評指正。
作者
2022年9月
第1章緒論
1.1交通行為監(jiān)測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀_3
1.1.1交通檢測器布設(shè)方法_3
1.1.2交通行為海量數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)_10
1.1.3基于視頻的不良交通行為識別技術(shù)_18
1.1.4交通安全風(fēng)險預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)_30
1.2主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線_32
1.2.1主要研究內(nèi)容_32
1.2.2技術(shù)路線_34
第2章不良交通行為特征及參數(shù)表達(dá)
2.1普通公路交通安全特征分析_39
2.1.1普通公路交通事故特征分析_39
2.1.2普通公路交通風(fēng)險要素分析_48
2.1.3普通公路交通安全原因分析_49
2.2普通公路不良交通行為分類_53
2.3普通公路交通行為參數(shù)化表達(dá)_55
2.3.1交通行為的參數(shù)化描述方法_55
2.3.2普通公路交通行為參數(shù)表達(dá)方法_56
第3章交通行為立體監(jiān)測技術(shù)與設(shè)備布設(shè)方法
3.1交通信息監(jiān)測及獲取方式_65
3.1.1基于傳感器的交通監(jiān)測_65
3.1.2基于射頻的交通監(jiān)測_68
3.1.3基于視頻的交通監(jiān)測_69
3.1.4基于空間定位的交通監(jiān)測_71
3.1.5無人機(jī)在交通監(jiān)測中的應(yīng)用_72
3.2路網(wǎng)交通監(jiān)測設(shè)備布設(shè)方法_74
3.2.1路網(wǎng)交通監(jiān)測問題_75
3.2.2路網(wǎng)單一類型監(jiān)測設(shè)備優(yōu)化布設(shè)模型_79
3.2.3路網(wǎng)多類型監(jiān)測設(shè)備組合優(yōu)化布設(shè)模型_81
3.3路段交通監(jiān)測設(shè)備優(yōu)化布設(shè)方法_83
3.3.1路段交通監(jiān)測設(shè)備布設(shè)問題_84
3.3.2路段交通監(jiān)測設(shè)備布設(shè)模型_85
3.4節(jié)點(diǎn)交通監(jiān)測設(shè)備布設(shè)方法_90
3.4.1節(jié)點(diǎn)交通監(jiān)測常用方法_90
3.4.2交通行為節(jié)點(diǎn)監(jiān)測試驗(yàn)_93
3.4.3交通行為節(jié)點(diǎn)監(jiān)測試驗(yàn)結(jié)論_107
第4章交通信息數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法
4.1交通信息數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)_111
4.1.1光纖傳輸_112
4.1.2無線激光傳輸_114
4.1.3微波傳輸_118
4.1.44G/5G移動通信_119
4.2交通行為信息獲取和傳輸網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)_122
4.3交通行為信息獲取網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化方法_125
4.3.1影響傳輸效率的主要因素_125
4.3.2多源異構(gòu)數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化方法_126
4.3.3實(shí)例與分析_134
4.4交通行為海量數(shù)據(jù)長距離無線傳輸網(wǎng)絡(luò)布設(shè)方法_136
4.4.1不同環(huán)境條件對無線傳輸通信鏈路的影響特征_137
4.4.2無線傳輸骨干節(jié)點(diǎn)合理設(shè)置間距_150
第5章基于視頻的不良交通行為識別與提取技術(shù)
5.1基于深度學(xué)習(xí)的車輛檢測技術(shù)_157
5.1.1車輛檢測數(shù)據(jù)集構(gòu)建_158
5.1.2基于深度學(xué)習(xí)的車輛檢測方法_165
5.1.3跨攝像頭車輛多目標(biāo)跟蹤_170
5.2交通行為特征提取與不良交通行為識別方法_179
5.2.1數(shù)據(jù)預(yù)處理_179
5.2.2車輛交通參數(shù)提取方法_186
5.2.3車輛不良交通行為檢測方法_189
5.3基于多尺度卷積網(wǎng)絡(luò)的駕駛員姿態(tài)估計(jì)_195
5.3.1基于多尺度卷積操作的模型設(shè)計(jì)與分析_195
5.3.2駕駛員姿態(tài)檢測的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)_197
5.3.3數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)_204
5.3.4動作識別模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)_204
5.3.5車載系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)_205
5.3.6車載系統(tǒng)測試_208
第6章普通公路不良交通行為預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)
6.1新型視線誘導(dǎo)系統(tǒng)_213
6.1.1系統(tǒng)架構(gòu)_213
6.1.2系統(tǒng)功能_214
6.1.3典型場景布設(shè)方案_215
6.2雷達(dá)全域感知預(yù)警系統(tǒng)_216
6.2.1系統(tǒng)架構(gòu)_216
6.2.2系統(tǒng)功能_216
6.2.3典型場景布設(shè)方案_217
6.3雷達(dá)視頻融合感知與主動安全防控系統(tǒng)_218
6.3.1系統(tǒng)架構(gòu)_218
6.3.2系統(tǒng)功能_219
6.3.3典型場景布設(shè)方案_224
6.4不良交通行為監(jiān)測及發(fā)布系統(tǒng)_225
6.4.1系統(tǒng)架構(gòu)_225
6.4.2系統(tǒng)功能_226
6.4.3典型場景布設(shè)方案_226
第7章示范工程應(yīng)用
7.1示范工程概況_229
7.2示范工程方案_230
7.2.1示范內(nèi)容_230
7.2.2總體布局_231
7.2.3分項(xiàng)設(shè)計(jì)方案_233
7.3示范工程建設(shè)_247
7.3.1前期調(diào)研_247
7.3.2外場設(shè)備施工、安裝和調(diào)試過程_248
7.3.3交通行為監(jiān)測系統(tǒng)測試_251
7.4示范效果評估_260
7.4.1評估方法_260
7.4.2試驗(yàn)測試結(jié)果_261
第8章創(chuàng)新成果及前景效益
8.1科技成果與創(chuàng)新_269
8.2應(yīng)用前景與效益_269
參考文獻(xiàn)
書單推薦
