校园周边交通鸣笛声时空分布与分类方法研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lajiub1987
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
交通鸣笛声是城市交通环境中常见的一类噪声,是城市噪声的主要来源之一,随着中国经济与社会的持续快速发展,交通鸣笛声污染这一问题越来越严重。持续增加的交通鸣笛声给城市交通以及居民生活带来了越来越恶劣的影响,因此,控制交通鸣笛声势在必行。目前,在城市主干道一般都装有车辆违章鸣笛抓拍系统用于捕捉违规鸣笛,而在非主干道区域,主要通过人工管控的方式整治违法交通鸣笛,该方法不仅效率低下而且会消耗大量的人力物力。因此,针对这类区域的智能化违法鸣笛声检测与识别对于管控城市交通,提升城市居民幸福感具有重大意义。本文以校园周边交通鸣笛声为研究对象,采用低成本便携式录音设备采集交通鸣笛声数据,详细讨论了交通鸣笛声的时空分布与环境和交通因素的关系,实现了基于单通道数据的交通鸣笛声分类,并进一步结合深度聚类算法实现了单通道并发交通鸣笛声分类。具体而言,首先通过低成本便携式录音设备从校园周边路段采集得到交通鸣笛声样本,针对交通鸣笛声样本的时空分布进行了统计分析,详细阐述了样本采集路段的交通鸣笛声在采集期间不同季节、一周以及一天内的频次分布情况,并结合能见度、车流量、道路特征等因素对交通鸣笛声的频次波动进行了分析。其次,针对采集得到的交通鸣笛声,提取了Mel频率倒谱系数(MFCC)与小波包能量谱两类常用特征,并采用支持向量机(SVM)与随机森林两种常用分类器将交通鸣笛声分类为大型车辆鸣笛声、中小型车辆鸣笛声、二轮及三轮车鸣笛声,平均分类准确率达到90.3%。考虑到真实环境下采集得到的交通鸣笛声中包含的环境噪声对分类效果存在一定影响,因此分别采用谱减法、维纳滤波、非负矩阵分解(NMF)三类降噪方法对鸣笛声样本进行降噪处理,通过对比发现使用NMF方法降噪后的信号分类性能提升较大,达到了2.3%。此外,针对真实环境下大概率存在的并发交通鸣笛声,研究并实现了一种基于深度聚类的单通道并发鸣笛声分离方法。该方法首先通过训练双向长短期记忆网络(BLSTM)得到交通鸣笛声的嵌入式特征,然后基于K-means算法对上述嵌入式特征进行聚类,进而实现并发交通鸣笛声的分离。最后针对分离得到的信号采用前述分类方法进行了鸣笛声分类及其性能分析,平均分类准确率达到了81.3%,有效实现了单通道并发交通鸣笛声分类。本文基于低成本便携式设备所采校园周边交通鸣笛声数据的研究成果,为缺乏车辆违章鸣笛监控系统区域的交通管控提供了一种便捷高效的辅助手段。
其他文献
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术因其具有频谱利用率高、抗干扰能力强和抗多径效应强等优点而成为无线通信领域的研究热点。但是OFDM信号也存在峰均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)较高的问题,本文正是围绕着如何降低OFDM信号峰均比问题展开研究。首先,详细介绍了OFDM技术的理论基
T/R组件在相控阵雷达中占据重要地位,决定了相控阵雷达中多种功能的实现和各项指标。本文从T/R组件的关键技术着手,在混合微波多层板技术和多芯片组装技术(MCM)的基础上,利用微波单片集成电路(MMIC)进行电路设计,完成Ku波段16通路小型化相控阵T/R组件的设计。主要研究内容如下:首先,本文对应用于小型化相控阵T/R组件的国内外发展动态展开调研,并且介绍了传输线理论、多层板技术、工艺实现的方式,
亚波长以及纳米级别的超小型化激光器研究对于生物医学领域的探测及成像有许多潜在应用,超小型化激光器也是激光技术及光子集成电路的重要课题,对于未来通信技术发展具有基础作用。本文在前人设计的金属半导体激光器基础上,对谐振腔结构进行全新设计,提出双凹型谐振腔激光器的设计思路,包括具有高斯光束形状的谐振腔结构,以及具有侧壁独立可调的双凹型谐振腔结构。高斯型谐振腔具有圆柱形反射端面和高斯光束波前分布形状弯曲侧
四相位正交耦合器作为一种可以将入射信号等幅均分为四路正交信号的新型无源器件,对实现天线的极化具有极为重要的意义。5G商业化布局从非独立组网(NSA)与独立组网(SA)共存到完全独立组网(SA)的发展,对于空间信号抗干扰能力和选择性提出了更高的要求,因此多相位正交耦合器的研究在满足信号隔离性的同时又可减少天线的数量。LTCC技术凭借其独有的多层三维结构、短周期设计和内埋无源器件的特点,越来越广泛地应
期刊
近年来无线通信设备逐渐小型化、复杂化,为了实现更大的工作带宽,设备的传输功率不断增大。大功率运行期间的固体和气体介质的击穿对电子设备都是有害的,一旦发生击穿,极有可能导致电子器件的损毁。因此,使用数值方法来模拟高功率微波作用下的击穿问题,具有十分重要的现实意义。论文选用时域谱元法(Spectral Element Time-Domain,简称SETD)作为仿真使用的数值方法。此方法作为时域有限元(
准连续光纤激光器在高端钻孔,焊接和清洗等领域有着重要应用。激光脉冲的时域特性直接影响着光纤激光器的性能从而影响激光加工质量,因此对准连续激光器脉冲时域特性的研究十分重要,而针对这一问题的研究相对较少。本文自主搭建了一台高功率准连续光纤激光器,并从电流和激光两个方面研究了提高激光器脉冲稳定性的方法,在研究中发现激光器的驱动电流和激光脉冲产生了过冲和驰豫振荡等现象,基于仿真结果分析了该现象产生的原因并
高校建筑作为学生校园活动的重要场所,由于人员密集、通风质量较差等问题所带来的高校建筑室内环境质量不佳,室内人员健康舒适问题频发,已受到社会的广泛关注。在此背景下,对高校典型建筑室内环境监测,以及相应的室内环境质量特征与预测分析,为实现校园建筑的绿色健康发展,进一步优化高校建筑室内环境质量具有重要的现实意义。基于此,本文开展了基于数据驱动的高校建筑室内环境特征及预测研究,其主要内容及其结论如下:首先
近些年,无线定位和测向技术不仅仅是在军事领域,在民用领域也得到了广泛的关注和应用。测向天线作为整个测向系统的“眼和耳”,其性能的优良决定了整个系统的工作性能。不管是单脉冲测向还是干涉仪测向系统都希望天线单元具有超宽带、宽波束、小型化和轻量化的特点。本文主要以宽带测向天线为应用背景,结合宽带测向天线理论及设计方案,设计了两款具有实际应用价值的宽带测向天线。论文第三章设计了一款单脉冲测向的四臂螺旋天线
像增强器是夜视系统的核心部件,具有高增益特性,其主要作用是视觉辅助,通常工作在低照度环境下,在强光环境下像增强器会出现图像饱和及器件损伤问题。为提高像增强器在强光环境下的工作性能,预防强光损伤现象,本文开展像增强器在强照度环境下的工作机理和保护技术研究。本文首先对国内外夜视技术和强光保护技术的发展历程以及研究现状做了简要概述。其次,基于像增强器工作原理,对强光环境下光电阴极、微通道板(Microc