應用自動車輛辨識技術於長隧道自動事件偵測

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蕭銓宏(Chuan-Hung Hsiao) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

應用自動車輛辨識技術於長隧道自動事件偵測
(A Algorithm for Urban Tunnel Automatic Incident Detection with Automatic Vehicle Identification Technology)

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摘要(中)

由於長隧道密閉式的空間特性，一旦事故於隧道內發生，極易釀成二次事故。目前國內隧道事故偵測方式，是先由用路人回報，再由附近的閉路電視確認是否真的有事故發生，此法雖然能夠準確的得知事故發生的地點及事故型態，但耗時甚鉅，在這時間內可能已造成相當大的人員及財務損失，因此，發展有效的長隧道事件偵測系統是不可或缺的。
本研究的目的在於發展一套迅速且準確的隧道自動事件偵測演算法，用來提供交通管理者事件發生時的相關資訊，讓事件所造成的損失減到最小。本研究利用自動車輛辨識技術獲得微觀交通參數資料，構建微觀車流參數法，再以車流模擬的方式模擬於長隧道出入口各架設一座影像式自動車輛辨識系統，以此方式獲得構建演算法微觀車流參數，最後以三個績效評估因子：偵測率、平均偵測時間及誤報率來評估隧道自動事件偵測演算法。
經由一系列的評估分析，整理得本研究所提出的事件偵測演算法其偵測率於高中低流量狀態下均超過90%，誤報率均小於4%，平均偵測時間約為100秒。本研究所提出的事件偵測演算法具有高偵測率、偵測時間短的優異表現，在誤報率方面也屬可接受的表現，因此本研究的結果確可提供相關單位研究或建置系統參考用。

摘要(英)

Because of the characteristic of the long airtight type of tunnel, once an incident occurs in the tunnel, a secondary incident can be induced further. The procedure of tunnel incident detection are: (1)emergency call from the passerby, (2)and then confirm it by nearby closed-circuit television. Using this method we can detect the location and type of incident, but this procedure isn’t effective because it take too much time to detect and may result in great loss and injury. Therefore, it is indispensable to develop a long tunnel incident detection system.
This research focus on developing a rapid and correct automatic tunnel incident detection algorithm to minimize the damages from incidents. We use microscopic traffic parameters based on automatic vehicle identification technology to construct this tunnel incident detection algorithm. Because of automatic vehicle identification facility not being constructed in the tunnel yet, this research verifies the performance of the incident detection algorithm by utilizing traffic simulation. Then we evaluate the performance with three factor, including detection rate, mean detective time, and false alarm rate.
After series analysis of the incident algorithm, it is concluded that the detection rate is more than 90%, false alarm rate is less than 4%, and mean detective time is approximately 100 second. It is shown that performance of this research is superior in detection rate and mean detective time. And the performance in false alarm rate is also acceptable. Therefore, the algorithm developed by this research can be provided to other researches and relative associations for reference.

關鍵字(中)

★ 自動事件偵測
★ 自動車輛辨識
★ 長隧道

關鍵字(英)

★ automatic vehicle identification
★ long tunnel
★ automatic incident detection

論文目次

摘要 III
Abstract IV
誌謝 V
目錄 VII
圖目錄 X
表目錄 XI
第一章緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究對象與範圍 3
1.4 研究內容 3
1.5 研究流程與方法 3
第二章文獻回顧 5
2.1 自動車輛辨識技術簡介 5
2.2 事件偵測演算法文獻回顧 6
2.2.1 高速公路事件偵測演算法文獻 6
2.2.2 隧道內事件偵測演算法文獻 14
2.3 事件偵測演算法績效評估指標 15
第三章事件偵測演算法架構研擬 18
3.1 事件偵測演算法邏輯架構 18
3.2 時間間距判斷方法 23
3.3順序及車道判斷方法 25
第四章事件偵測演算法建立 29
4.1 時間間距分配配適 29
4.1.1時間間距產生方法 29
4.1.2時間間距分析檢定 30
4.2 時間間距門檻值訂定 35
4.3順序及車道判斷事件發生與否 36
4.4順序及車道門檻值訂定 39
第五章車流模擬模式 40
5.1 模擬模式架構 40
5.1.1 系統基本假設 40
5.1.2 模擬模式架構與流程 42
5.1.3 模擬模式初始條件設定 46
5.2 模擬模式驗證 48
5.2.1 模擬程式確認 48
5.2.2 模擬程式校估 48
5.2.3 模擬程式驗證 49
第六章績效評估與敏感度分析 52
6.1 演算法基本情境 52
6.2 演算法績效評估 53
6.2.1 偵測率 53
6.2.2 平均偵測時間 54
6.2.3 誤報率 55
6.3 敏感度分析 55
6.3.1事件發生地點 55
6.3.2偵測器佈設間距 59
6.3.3違規機率 61
6.3.4時間間距門檻值 64
6.3.5小結 66
第七章結論與建議 67
7.1 結論 67
7.2 建議 68
參考文獻 69

參考文獻

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指導教授

吳健生(Jiann-Sheng Wu)

審核日期

2006-7-19

推文