基于船舶-流场耦合作用的内河航段船舶航行虚拟辅助驾引

[目的]为进一步提高船舶航行的安全性,对船舶辅助驾驶决策相关内容开展研究。[方法]针对选取的两段内河典型航段,基于实时数字航道流场信息,考虑航行规则约束,模拟船舶-流场耦合作用下的复杂流场航段虚拟辅助驾引。模拟南京和东流航段的虚拟辅助驾引,给出相应的安全驾驶方案,在航行过程中对船舶速度、位置和航向等信息进行实时追踪。[结果]仿真结果表明,基于Fluent二次开发的船舶-流场耦合作用的算法可有效解决船舶多自由度运动耦合和船舶-流场多物理场耦合的解耦问题;遇见弯道或分汊时,操小舵角长距离航行可以在避免降速和较大横移的同时实现船舶的安全航行。[结论]该算法可以有效对接数字航道流场信息,开展复杂流场环境下内河航段船舶航行的过程模拟,结果可为内河航段船舶智能航行决策提供数据支撑。

基于不变矩特征的沥青路面破损图像识别

提出了一种减少沥青路面破损图像识别计算量的图像分割方法。将路面图像等分为64×64像素的子块图像,并用灰度方差值描述子块图像特征。设计了基于BP神经网络的子块图像模式分类器,利用子块图像模式分类结果所组成的矩阵作为路面破损图像分割结果。并将路面破损图像子块模式矩阵的不变矩作为路面破损图像的整体特征,在此基础上设计了基于全局优化算法的路面破损前馈神经网络分类器。最后进行了路面破损图像识别试验,识别率达到83 3%。

沥青路面破损图像分割方法研究

提出了一种减少沥青路面破损图像识别计算量的图像分割方法。将路面图像等分为64×64像素的子块图像,并用灰度方差值描述子块图像特征。同时,设计了基于BP人工神经网络的子块图像模式分类器,利用子块图像模式分类结果所组成的矩阵作为路面破损图像分割结果。实验表明,该方法可较好地分割路面破损图像。

高速公路场景图像的二值化及交通标志定位检测方法

采用CCD摄像机采集高速公路场景图像,并通过图像颜色空间变换,将图像的RGB量值转换为色度-饱和度-亮度(HSV)量值。采用基于阈值的方法对场景图像中颜色饱和度分量进行二值化分割处理;利用场景二值化图像形状特征(周长、形状参数、圆形性参数)去除非目标区域,并通过搜索场景二值化图像方向投影值序列的突变点实现标志准确定位。采用HSV颜色模型中的亮度分量和最佳阈值法对场景图像中标志区域进行二值化处理。结果表明,应用上述方法能取得良好的效果。

汽车驾驶操作信息数据库与采集系统设计

为提高驾驶操作监控技术研究效率 ,对驾驶操作数据、影响因素、车辆状态运行数据等进行分析并在此基础上进行了驾驶操作信息数据库概念结构、逻辑结构以及物理结构的设计。同时为提高驾驶操作数据采集的真实性 ,设计由工业控制计算机、数据采集卡、视觉传感器、力传感器、光电编码器、节气门开度传感器、传感器电路等组成车载驾驶操作信息多传感器采集实验系统 ,并分析了驾驶操作信息管理软件模块构成。

基于多线程的船载自动识别系统报文解析

为了改善单线程模式下船载AIS报文解析效率低下,实时性不高等问题,设计一种基于多线程技术的AIS报文解析优化系统。通过研究AIS报文的相关特征,分析AIS报文解析的需求,总结一般AIS报文解析方法容易出现的问题。提出利用多线程解析AIS报文的思想;对比多线程的各种关键技术,根据AIS报文特点提出一种利用事件同步的多线程船载AIS报文解析方法,并给出具体实现步骤。在VC++环境下实现该方法,并应用于工程项目。实践证明:该方法与一般的单线程和多线程AIS报文解析相比,系统资源占用少、实时性高,并具有较高稳定性。

基于车载机器视觉的汽车安全技术

在描述汽车驾驶操作过程基础上,根据信息获取范围将汽车安全辅助驾驶的机器视觉分为外部信息的机器视觉与内部信息的机器视觉技术,包括视觉增强、视野扩展、道路环境理解、视线跟踪与驾驶疲劳监测;逐个阐述其作用机理,综述其国内外研究现状,并归纳出研究重点;分析了汽车安全辅助驾驶系统中机器视觉技术当前研究不足。笔者认为,低能见度驾驶员视觉增强方法、道路环境理解信息融合以及驾驶疲劳检测等技术需进一步开展研究。

路面破损图像二值化方法研究

路面图像采集和二值化是路面破损自动分析的基础。构建了高分辨路面图像自动采集系统,实时采集、存储路面图像,采用直方图分析法将道路标线从路面图像的背景中去除。在路面图像二值化中,采用分块处理策略。首先利用子块图像灰度方差与标准子块好路面图像灰度方差以及该子块图像灰度方差均值的比值描述路面子块图像特征,并采用在线学习的方法设计路面子块图像模式分类器;其次利用子块图像模式的连通性,有效描述路面破损在空间上的连续性,进而去除路面破损图像误判的子块模式;最后采用最佳阈值法将所有路面破损子块图像二值化,实现整幅路面图像的二值化。实验结果表明,该文算法可有效分割路面破损图像。

道路标志自动分类方法

为了对道路标志图像进行自动分类,通过图像颜色空间变换,将图像的RGB量值转换为H(色度)S(饱和度)I(亮度)量值,采用Sobel算子进行道路标志图像的边缘检测,利用行扫描法进行区域填充,以获取二值化的道路标志图像区域,提取道路标志二值化图像的不变矩与形状参数作为图像特征值,设计BP神经网络道路标志图像几何形状分类器,以道路标志图像的H、I为特征值,设计了欧式距离分类器,实现道路标志背景颜色的识别。融合道路标志图像几何形状和背景颜色的识别算法,并利用道路标志的分类知识和自动分类方法,能有效实现道路标志图像的自动识别。

道路交通标志标线视认性虚拟测试系统设计

针对道路交通标志标线视认性静态测试不足和动态测试过程工作繁重,设计由车辆、场景生成子系统、声响模拟子系统、驾驶行为测试子系统、虚拟仪表子系统,试验信息管理子系统等构成的基于半物理模型汽车模拟器的道路交通标志标线虚拟测试系统,探讨利用虚拟现实VR(VirtualReality)技术进行车辆运行时各种动态道路交通环境场景生成关键技术,提出了动态道路场景生成控制参数车辆运行速度和驾驶员视角的建模方法,论述了测试系统试验管理软件应具有的功能,展望了道路交通标志标线视认性主观评价方法和基于驾驶行为的道路交通标志标线视认性建模等内容。

多功能高等级公路路况数据自动采集车设计

多功能高等级公路数据自动采集车可高效、精确地实现高等级公路的路况数据的获取,对高等级公路的养护管理具有重要意义.在分析公路数据自动采集车系统功能的基础上,构建了由承载车、公路断面检测子系统、路面状况检测子系统、公路附属设施检测子系统、公路数据定位子系统、附属设施等组成的高等级公路数据分步式自动采集系统,并对各子系统进行设计,分析了各子系统数据采集原理.最后在对车载信息软件的系统功能分析的基础上,提出车载信息软件各个模块的功能.

道路标志图案识别方法研究

针对道路标志图案自动识别,以转弯道路标志图案为例,通过颜色空间变换,将道路标志图像的RGB量值转换为H(hue,色度)S(saturation,饱和度)I(Intensity,亮度)量值,利用H、I作为分类器的特征值,设计了欧式距离分类器,实现道路标志背景颜色的识别。采用固定阈值法分割道路标志图像的图案区域,并对分割后的区域进行Daubech ies-4正交小波变换,利用小波变换系数的能量值和方差比值作为道路标志图案的纹理特征。最后,设计了BP神经网络道路标志图案分类器,实现道路标志图案的自动识别。实验结果表明,文中提出的方法可行。

长江中下游航道通过能力计算方法

为简便准确计算通过能力,避免采用诸多经验性修正系数,从实测交通流角度出发建立通过能力计算模型.运用人工连续采集法测量长江中游武汉段、长江下游芜湖段过往船舶船速、到达时间、长度、船间距等信息.根据所测数据分析船舶速度、间距、长度等规律,分析可得,芜湖段与武汉段船速、武汉段船间距均服从正态分布,芜湖段船间距服从对数正态分布;结合已有信息对长度、吨位关系进行拟合,结果表明,船长与吨位二次方呈正比;引入设计小时交通量、船舶通航天数概念,建立长江中下游航道通过能力计算模型,并对其进行仿真验证.结果表明,推荐公式所得通过能力略小,误差在允许范围之内,可为计算通过能力提供新算法.

汽车加速踏板自动控制系统设计

论述在底盘测功机上进行汽车排放和燃油经济性试验时 ,自动控制加速踏板的必要性。基于人机工程学原理 ,分析人脚操纵加速踏板的形态 ,并以此设计加速踏板自动控制机构和加速踏板自动控制系统。

基于神经网络的沥青路面破损图像识别研究

提出了一种减少沥青路面破损图像识别计算量的图像分割方法 .将路面图像等分为 64× 64像素的子块图像 ,并用灰度方差值描述子块图像特征 .设计了基于 BP神经网络的子块图像模式分类器 ,利用子块图像模式分类结果所组成的矩阵作为路面破损图像分割结果 .并将路面破损图像子块分布特征作为路面破损图像的整体特征 ,在此基础上设计了基于全局优化算法的路面破损前馈神经网络分类器 .最后进行了路面破损图像识别试验 ,识别率达到 96.7%

路面破损图像几何畸变校正技术研究

论述开发公路路面破损自动检测系统的必要性 ,建立了由承载车及其附属装置、路面破损图像采集子系统、路面破损定位子系统、数据处理子系统构成的路面破损自动检测系统。根据检测路面宽度要求 ,选择了适当的摄像机及镜头。分析了摄像机位置参数对图像采集的影响 ,确定了合理的摄像机安装位置。通过光电编码器控制图像采集频率 ,实现路面图像自动采集。同时 ,利用 3次多项式对镜头失真引起的图像几何畸变进行校正实验 。

基于HCS08单片机的多路功率监控系统设计

针对单相和三相对称供电系统,采用HCS08单片机设计了一种电能检测监控系统。首先介绍了系统的总体设计方案,提出基于RS485总线结构的三层控制模型和功率测量方法;接着详细讨论了主要硬件功能模块,包括单片机处理、功率检测芯片ADE7757,同时给出软件编程实现方法;最后指出了本系统运用的关键技术和优化方法。实践结果表明,该系统简单有效,对线性和非线性负载都适用,并且可以实现系统自动控制,性价比高。

基于微观形貌特征的沥青路面抗滑性能评价研究进展

介绍了沥青路面形貌对路面使用性能的影响,分析了微观形貌对路面抗滑性能影响原理,并分别对沥青路面微观形貌信息各种采集方法、微观形貌特征统计参数、图像处理技术与分形等在微观形貌特征描述中的应用、基于沥青路面微观形貌特征的摩擦系数预测与评价、沥青路面宏观纹理对路面水膜深度的影响等研究现状进行概述,建议开展沥青路面微观形貌图像三维恢复、沥青路面微观形貌特征分形描述、运用人工智能分析的方法对路面摩擦系数预测与评价等研究,并在沥青路面水流生成影响因素分析的基础上,开展路面水流过程建模与仿真方法研究。

航道水沙要素移动测量技术研究综述

航道水沙要素具有强时变、非线性、随机性等特征,大范围时空数据的快速获取是航道运行观测的难点。随着传感器、物联网、移动计算等技术的发展,基于船载传感器的航道水沙要素观测技术已经成为当前航道测量领域的重要研究方向。介绍了水上水下一体化船载测量系统研究现状,综合波浪、水流、泥沙等要素移动观测技术需求,分析了船载航道水沙要素传感器信息处理技术原理与特点,综述了航道水沙信息多源图像处理智能方法研究成果,展望了航道水沙要素测量核心传感器、智能学习、实时计算等关键技术方法。研究表明:结合新一代人工智能技术开发新型高分辨率的水沙观测传感器,研制集成船载传感器的航道水沙要素移动测量系统在原理与技术上具有可行性。

道路标志标线养护管理先进技术

道路标志标线养护管理系统包括养护信息采集、信息管理、性能评估预测、养护管理决策等。文章介绍了道路标志标线养护信息自动采集系统的组成,在道路标志标线养护信息采集和管理中应用的关键技术,包括机器视觉、语音识别、全球定位系统、光学文字识别。讨论了在标志标线养护信息采集中需解决的问题,叙述了地理信息系统、多媒体网络数据库、条形码技术在标志标线养护信息管理中的应用概况。综述了标志标线可见性预测技术研究现状,提出了开展道路标志标线养护管理技术研究内容。