南京大学学报(自然科学版) ›› 2020, Vol. 56 ›› Issue (2): 278–283.doi: 10.13232/j.cnki.jnju.2020.02.014

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一种通过支持向量机对交通拥堵情况进行分类的方法

朱荀1,刘国强2,丁华平1,沈庆宏1()   

  1. 1.南京大学电子科学与工程学院,南京,210023
    2.中交路桥建设有限公司,北京,100040
  • 收稿日期:2019-11-04 出版日期:2020-03-30 发布日期:2020-04-02
  • 通讯作者: 沈庆宏 E-mail:qhshen@nju.edu.cn

A method of classifying the traffic smooth or congested by support vector machine

Xun Zhu1,Guoqiang Liu2,ng Huaping1,Huaping Ding1()   

  1. 1.School of Electronic Science and Engineering,Nanjing University, Nanjing, 210023, China
    2.Road & Bridge International CO. , LTD. , Beijing, 100027, China
  • Received:2019-11-04 Online:2020-03-30 Published:2020-04-02
  • Contact: Huaping Ding E-mail:qhshen@nju.edu.cn

摘要:

随着社会和经济的快速发展,交通运输也在高速发展,城市交通的拥堵问题日益严重,不仅增加了人们的出行时间、提高了出行成本,还造成较大的经济损失,解决这个问题主要方法有拓宽道路、减少出行、交通诱导等.有效的交通诱导离不开交通状态的准确判断,在目前复杂的交通运输环境下,现有交通运输状态分类与评估方法复杂、计算量大.传统的通过图像处理获取交通参数的方法需要针对每条路段进行单独的建模及模型更新,而通过视频或图像提取交通参数及特征参数的方法比传统的方法获取参数更简单方便,且容易维护.提出一种通过提取特征参数,使用支持向量机对交通畅通或拥堵进行分类的方法,可以将不同路段的数据进行结合与分类,有效地提高了交通运输状态分类与评估的效率.仿真实验验证了所提方法的有效性.

关键词: 灰度共生直方图, 局部二值模式, 梯度直方图, 支持向量机

Abstract:

With the rapid development of society and economy,transportation is also developing rapidly,and the problem of urban traffic congestion is becoming increasingly serious ,which not only increase people's travel time and cost,but also cause large economic losses.The main solutions are widening roads ,reducing travel as well as inducing traffic which means effective traffic guidance is inseparable from accurate judgment of traffic conditions. Nowadays,the transportation environment is complicated with complex as well as computationally intensive existing methods of classification and evaluation of transportation status. Traditional methods of obtaining traffic parameters through image processing require separate modeling and model updating for each road segment,while video or the method of image extraction of traffic parameters and feature parameters is simpler and more convenient than traditional methods,and it is easy to maintain.This paper proposes a method for classifying traffic flow or congestion by extracting feature parameters and using support vector machines,and can combine and classify data on different road sections,which effectively improves the efficiency of classification and evaluation of transportation status. Simulation experiments verify the effectiveness of the proposed method.

Key words: gray level co?occurrence histogram, local binary pattern, histogram of oriented gradient, support vector machine

中图分类号: 

  • TP181

图1

图像矩阵"

图2

灰度共生矩阵"

图3

LBP码"

图4

梯度方向块"

图5

线性可分情况"

图6

线性不可分情况"

图7

畅通(左)和拥堵(右)截图"

图8

处理后畅通截图"

图9

五条路段拥堵系数统计图"

表1

不同特征组合的十折验证结果"

特征准确率标准差
灰度共生直方图97.48%5.31%
LBP直方图98.24%3.14%
HOG84.04%11.19%
灰度共生直方图+LBP直方图98.36%4.33%
灰度共生直方图+HOG98.78%2.24%
LBP直方图+HOG96.30%7.57%
三种特征100.00%0.00%
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