Nghiên cứu phát triển chương trình máy tính giám sát lưu lượng, mật độ giao thông trên tuyến phố

Bài viết "Nghiên cứu phát triển chương trình máy tính giám sát lưu lượng, mật độ giao thông trên tuyến phố" trình bày về một giải pháp xây dựng hệ thống nhận dạng, giám sát phương tiện giao thông trên tuyến phố ứng dụng công nghệ xử lý ảnh, IoT. Hệ thống sử dụng camera giao thông để thu thập dữ liệu giao thông.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu phát triển chương trình máy tính giám sát lưu lượng, mật độ giao thông trên tuyến phố Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH GIÁM SÁT LƯU LƯỢNG, MẬT ĐỘ GIAO THÔNG TRÊN TUYẾN PHỐ Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Trịnh Lương Miên Sinh viên thực hiện: Vũ Văn Duy; Lê Anh Đức; Nguyễn Duy Nội; Đỗ Đức Lâm; Nguyễn Đắc Long Lớp: Tự động hóa 3 - K59 Tóm tắt: Bài báo trình bày về một giải pháp xây dựng hệ thống nhận dạng, giám sát phương tiện giao thông trên tuyến phố ứng dụng công nghệ xử lý ảnh, IoT. Hệ thống sử dụng camera giao thông để thu thập dữ liệu giao thông. Nhóm chúng em đã phát triển được chương trình máy tính Apps, Website, cho phép nhận dạng biển số phương tiện giao thông, xác định lưu lượng mật độ phương tiện giao thông, phát hiện phương tiện vi phạm giao thông, cảnh báo va chạm phương tiện tham gia giao thông trên tuyến phố, từ đó giúp các đơn vị quản lý ứng phó và xử lí hiệu quả các tình huống giao thông theo thời gian thực. Từ khóa: ITS, YOLOv5, IoT giao thông, xử lý ảnh 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là nước sử dụng xe máy nhiều và có hệ thống phương tiện giao thông thuộc vào loại phức tạp. Tình trạng ùn tắc giao thông vào giờ cao điểm đặc biệt với các tỉnh thành lớn như Hà Nội và TP.HCM vẫn là một trong những vấn đề tồn đọng qua nhiều năm. Bên cạnh đó mặc dù đã có hệ thống đèn tín hiệu giao thông và biển báo đặt ở nhiều nơi, xong một bộ phận nhỏ người tham gia giao thông vẫn chưa có ý thức chấp hành hiệu lệnh (hoặc chỉ chấp hành khi có sự có mặt của lực lượng chức năng). Chính vì những thực trạng trên nên nhóm em đã nghiên cứu thiết kế một hệ thống phân tích và xử lý các tình huống giao thông, tập trung vào phát triển chương trình máy tính ứng dụng công nghệ xử lí ảnh để phát hiện, nhận dạng phương tiện giao thông, xác định lưu lượng mật độ giao thông trên tuyến; phân tích các vi phạm giao thông và thống kê lưu lượng phương tiện giao thông di chuyển qua các nút giao thông trên tuyến; đồng thời dữ liệu phương tiện giao thông được gửi lên website hỗ trợ công tác quản lý thời gian thực. 2. GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT LƯU LƯỢNG, MẬT ĐỘ GIAO THÔNG TRÊN TUYẾN PHỐ Chương trình máy tính hệ thống giám sát phương tiện giao thông trên tuyến phố được phát triển trên cơ sở ứng dụng IoT và công nghệ xử lý ảnh, gồm hai module, đó là: (1). Chương trình máy tính nhận dạng, phát hiện phương tiện vi phạm giao thông tại nút giao thông ứng dụng xử lý ảnh, kết nối với camera giao thông; (2). Chương trình ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 105 Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- website thông tin, cảnh báo đến người dùng. Ngoài ra hệ thống cũng được trang bị các thiết bị phần cứng gồm: camera giao thông, kit điều khiển-IoT, máy chủ dữ liệu. Chương trình máy tính nhận dạng, phát hiện phương tiện giao thông được kết nối với camera giao thông để nhận dữ liệu hình ảnh. Sau đó, chương trình máy tính sẽ phân tích hình ảnh để nhận dạng, phát hiện các phương tiện giao thông, hành vi vi phạm giao thông như: vượt đèn đỏ …; tính lưu lượng mật độ phương tiện giao thông qua nút giao thông. Các thông tin dữ liệu hữu ích từ chương trình nhận dạng, phát hiện phương tiện vi phạm giao thông được gửi lên website để cung cấp thông tin, cảnh báo đến người dùng. Giao diện website cũng đưa ra các phân tích và biểu đồ lưu lượng các phương tiện lưu thông qua các nút giao thông. 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT LƯU LƯỢNG, MẬT ĐỘ GIAO THÔNG TRÊN TUYẾN PHỐ 3.1. Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống Hình 1. Sơ đồ khối các thành phần trong hệ thống Camera giao thông truyền dữ liệu hình ảnh giao thông về trung tâm. Chương trình máy tính ứng dụng (App): Nhận dữ liệu hình ảnh giao thông từ camera giao thông, sau đó nhận dạng phương tiện giao thông, tính lưu lượng giao thông qua nút giao thông. Dữ liệu kết quả sẽ được gửi lên webserver. Chương trình webserver nhận dữ liệu từ chương trình App, lưu trữ trên database và tương tác với người dùng. 3.2. Lưu đồ thuật toán hệ thống Lưu đồ thuật toán của hệ thống được trình bày trong Hình 2. Sau khi kết nối camera thành công vào hệ thống, camera thu thập dữ liệu hình ảnh video dòng giao thông, từ đó cung cấp cho apps, chương trình máy tính nhận dạng phương tiện giao thông, xác định lưu lượng, mật độ giao thông trên tuyến phố, đồng thời gửi dữ liệu, cập nhật thông tin lên web server. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Kỷ yếu NCKHSV năm học 2021-2022 106 Trường Đại học Giao thông vận tải https://www.utc.edu.vn/ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Hình 2. Lưu đồ thuật toán hệ thống hệ thống 4. PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH MÁY ...