第三章 交通信息处理技术

1、第三章第三章 交通信息处理技术交通信息处理技术本章主要内容：本章主要内容：n数据压缩处理技术数据压缩处理技术n交通信息融合处理技术交通信息融合处理技术n交通流与行程时间预测技术交通流与行程时间预测技术n模式识别技术模式识别技术3.1 数据压缩处理技术数据压缩处理技术n数据压缩主要依靠信源编码技术图像压缩技术分为两大类：n无损压缩技术n有损（率失真）压缩技术3.1.1 JPEG标准（标准（Joint Photographic Experts Group）JPRG算法的要求：算法的要求：n独立于图像的分辨率n具有低于1bit/像素的编码率，能够在5s内建立图像n在压缩比大约是2的情况下能够无失真的

2、恢复原图像n支持顺序编解码和渐进编解码n对各种图像成分及数据精度的自适应能力JPEG压缩允许四种编解码模式：压缩允许四种编解码模式：n基于DCT的顺序编码模式n基于DCT的递增编码模式n无失真编码模式n分层编码模式n其中前两项是有损压缩，所以其中前两项是有损压缩，所以JPEG是有所是有所压缩压缩JPEG压缩编码的三个步骤：压缩编码的三个步骤：n使用正向离散余弦变换把空间域表示的图变换成频率域表示的图n使用加权函数对DCT系数进行量化，这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的n使用霍夫曼可变字长编码器对量化系数进行编码n 译码（解压缩）的过程与压缩编码过程相反JPEG压缩编码算法的主要计算步骤：压缩

3、编码算法的主要计算步骤：n正向离散余弦变换n量化nZ字形编码n使用差分脉冲编码调制对直流系数进行编码n使用行程长度编码对交流系数进行编码n熵编码其他的图片压缩格式（15种）nBMP图像文件格式图像文件格式nPCX图像文件格式图像文件格式nTIFF图像文件格式图像文件格式 nGIF文件格式文件格式 nTGA格式格式 nEXIF格式格式 nPNG图像文件格式图像文件格式 3.1.2 MPEG（Moving Picture Experts Group）标准）标准目前的MPEG的标准：nMPEG1nMPEG2运动图像及其伴音的编码nMPEG41、MPEG1标准标准 3个组成部分：个组成部分：nMPEG

4、视频nMPEG音频nMPEG系统2、MPEG2标准标准分为八个部分分为八个部分3、 MPEG4标准标准nMPEG4标准的构成nMPEG4编解码原理nMPEG4主要应用场合nMPEG4特点及优势3.1.3 音频压缩编码n波形编码n参数编码n混合编码3.2 交通信息融合处理技术交通信息融合处理技术3.2.1 信息融合信息融合n信息融合定义信息融合定义n传统的数据融合是指多传感器的数据在一定准则下加以自动分析、综合以完成所需的决策和 评估而进行的信息处理过程。n信息融合最早用于军事领域，定义为一个处理探测、互联、估 计以及组合多源信息和数据的多层次多方面过程，以便获得准确的状态和身份估计、完整而 及

5、时的战场态势和威胁估计。它强调信息融合的三个核心方面：n第一，信息融合是在几个层 次上完成对多源信息的处理过程，其中每一层次都表示不同级别的信息抽象；n第二，信息融 合包括探测、互联、相关、估计以及信息组合；n第三，信息融合的结果包括较低层次上的状 态和身份估计，以及较高层次上的整个战术态势估计信息融合技术的优点：信息融合技术的优点：n提高系统的可信度n使数据采集更客观n提高检测效果n扩大时间和空间覆盖能力n提高系统的性价比信息融合的三个层次：信息融合的三个层次：n像素级融合直接在采集到的原始数据层上进行融合n特征级融合现对来自传感器的原始信息进行特征提取，然后对特征信息进行综合分析和处理n决

6、策级融合高层次的融合，结果为检测、控制、指挥、决策提供依据nITS的信息融合设计全部这三种级别的融合n信息融合在基础交通信息处理中的作用信息融合在基础交通信息处理中的作用3.2.2 交通信息融合处理的方法交通信息融合处理的方法n基于卡曼滤波技术的交通信息融合方法n基于贝叶斯估计的交通信息融合方法n基于人工神经网络的交通信息融合方法n基于综合统计分析的交通信息融合方法3.2.3 基于信息统合技术的智能驾驶系统基于信息统合技术的智能驾驶系统3.3 交通流和行程时间预测技术交通流和行程时间预测技术3.3.1 交通流预测方法交通流预测方法n交通系统具有高度的不确定性和非线性，短时的交通预测尤其如此短期

7、交通流预测模型应具备的特性为：n实时性n准确性n可靠性对交通流预测的方法分为七类模型：对交通流预测的方法分为七类模型：n基于统计方法的模型n动态交通分配模型n交通仿真模型n非参数回归模型n神经网络模型n基于混沌理论的模型n综合模型等3.3.2 行程时间的预测方法行程时间的预测方法1、行程时间计算方法、行程时间计算方法n个别行程时间n平均行程时间1010( )()( )xiixdxt xt xv x,11( )( ),pNRi RipTpTt tpN 2、城市道路路段行程时间预测、城市道路路段行程时间预测n路段行程时间的计算 区间速度 路段行程时间n交叉口延误时间的计算n快速路路段行程时间预测tsttVVVsLTV3.4 模式识别技术模式识别技术3.4.1 模式识别模式识别n模式识别在某些一定量度或观测基础上把待识别模式划分到各自的模式类中去n计算机模式识别就是利用计算机等装置对物体、图像、图形、语音、字形等信息进行自动识别1、模式识别的方法、模式识别的方法n统计模式识别方法n结构模式