基于无人机视频的交叉口行人运动跟踪及仿真建模

发布时间：2021-01-16 23:21

　　随着“共享单车”数量的急剧增加,在高密度的城市交通区域,由于缺少相应的自行车专用车道,行驶空间和安全无法得到保障,越来越多的骑行者开始占用行人路权,进一步加深了我国混合交通特性,为城市交通管理带来新的瓶颈。在交通混织的交叉口,自行车与行人间的冲突尤为严重,迫使行人产生减速、转向等避让行为,增加了交叉口的通行时间,更降低了行人过街安全。考虑到现有行人仿真模型多基于已设置自行车道的国外城市交通系统,忽略了行人、自行车和机动车在路口上的相互冲突,不适用于国内行人流的运动模拟。因此,如何分析行人在混合交通流下的复杂行为模式,结合行人实际过街场景,建立适用于国内交叉口处的改进行人模型,这对城市交叉口的交通规划、管理和设计以及指导开发符合我国实际需求的城市交通仿真系统来说都是十分必要的。为此本文提出了一种基于无人机的交叉口行人运动跟踪及仿真建模的方法。研究首先针对人行横道上自行车和行人间产生的大量交叉干扰的新问题,基于社会力理论对两者间的干扰作用进行仿真建模,并结合交叉口实际过街情景,将行人绿闪相位信号灯对行人运动的积极影响转化为信号控制吸引作用力,建立了适用于我国混合交通环境的行人运动仿真模型。... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究技术路线

基于无人机视频的交叉口行人运动跟踪及仿真建模14图2-1基本社会力模型中各社会力的示意图图2-2自驱力示意图（1）行人自驱力根据以往经验，为快速安全地通过交叉口，行人通常会选择一条最短路径，然后以恒定的速度朝着目的地移动。如果没有外界因素的影响，行人将以期望速度0穿越人行横道，顺利离开交叉口。但在实际穿越交叉口过程中，由于运动区域有限，行人常受到周围其他因素的干扰，产生必要的减速避让行为，迫使速度发生变化。此时（如图2-2所示），实际速度与期望速度(00)之间的偏差导致个体产生自驱动力，促使其在整个运动过程中不断调整步行速度，使当前速度在一定的时间间隔内恢复到目标速度。假设行人由当前速度恢复到期望速度的时间为，则个体自驱力[12]可表示为：0=1(00)(2-3)式中：0为期望速度的大小；为当前速度矢量；而期望方向0由当前行人位置和出口位置决定：0=‖‖(2-4)

基于无人机视频的交叉口行人运动跟踪及仿真建模14图2-1基本社会力模型中各社会力的示意图图2-2自驱力示意图（1）行人自驱力根据以往经验，为快速安全地通过交叉口，行人通常会选择一条最短路径，然后以恒定的速度朝着目的地移动。如果没有外界因素的影响，行人将以期望速度0穿越人行横道，顺利离开交叉口。但在实际穿越交叉口过程中，由于运动区域有限，行人常受到周围其他因素的干扰，产生必要的减速避让行为，迫使速度发生变化。此时（如图2-2所示），实际速度与期望速度(00)之间的偏差导致个体产生自驱动力，促使其在整个运动过程中不断调整步行速度，使当前速度在一定的时间间隔内恢复到目标速度。假设行人由当前速度恢复到期望速度的时间为，则个体自驱力[12]可表示为：0=1(00)(2-3)式中：0为期望速度的大小；为当前速度矢量；而期望方向0由当前行人位置和出口位置决定：0=‖‖(2-4)

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于行人出行习惯的元胞自动机混合交通流的研究[J]. 尹伟石,韩涛,周旻,张绪财,关先钊.  长春理工大学学报(自然科学版). 2018(03)
[2]行人交通仿真社会力模型改进研究[J]. 周侃,王连震,林翰.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2016(05)
[3]行人运动行为的社会力模型研究现状与展望[J]. 杨亚璪,尹华省,陈坚,郝小妮.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(06)
[4]信号交叉口行人交通冲突特性及影响因素分析[J]. 周竹萍,王炜,任刚,汤文.  东南大学学报(自然科学版). 2014(06)
[5]考虑行人减速避让的改进社会力模型[J]. 李珊珊,钱大琳,王九州.  吉林大学学报(工学版). 2012(03)
[6]社会力模型在行人运动建模中的应用综述[J]. 单庆超,张秀媛,张朝峰.  城市交通. 2011(06)
[7]行人运动仿真研究综述[J]. 郭谨一,刘爽,陈绍宽,毛保华.  系统仿真学报. 2008(09)

博士论文
[1]平交路口机动车自行车行人及其相互干扰微观行为模型研究[D]. 李珊珊.北京交通大学 2013
[2]基于元胞自动机的行人微观仿真模型研究与应用[D]. 方峻.清华大学 2012
[3]基于元胞自动机的城域混合交通流建模方法研究[D]. 张晋.浙江大学 2004



本文编号：2981730