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Intégration des données acoustiques des véhicules pour une meilleure gestion du trafic urbain : une étude sur la classification de la vitesse à Suzhou

Created by
  • Haebom

Auteur

Pengfei Fan, Yuli Zhang, Xinheng Wang, Ruiyuan Jiang, Hankang Gu, Dongyao Jia, Shangbo Wang

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Cet article présente et publie l'ensemble de données acoustiques des routes urbaines de Suzhou (ensemble de données SZUR-Acoustic) avec un protocole complet de collecte de données et des directives d'annotation pour garantir la transparence et la reproductibilité. Un réseau neuronal convolutif profond (BMCNN) de fusion de caractéristiques bimodales est proposé pour modéliser la corrélation entre le bruit des véhicules et la vitesse de conduite. Lors de la phase de prétraitement, des stratégies de débruitage et de régularisation adaptatives sont appliquées pour supprimer les interférences de fond environnementales. Dans l'architecture du réseau, des branches parallèles extraient les coefficients de Kephstrum Mel-fréquence (MFCC) et les caractéristiques d'énergie des paquets d'ondelettes, qui sont fusionnés via un mécanisme d'attention intermodal dans l'espace des caractéristiques intermédiaires pour exploiter pleinement les informations temps-fréquence. Les résultats expérimentaux montrent que le BMCNN atteint une précision de classification de 87,56 % sur l'ensemble de données SZUR-Acoustic et de 96,28 % sur l'ensemble de données public IDMT-Traffic. Des études de modération et des tests de robustesse sur l'ensemble de données de Suzhou vérifient en outre la contribution de chaque module à l'amélioration des performances et à la réduction du surapprentissage. La méthode de classification de la vitesse basée sur l'acoustique proposée peut être intégrée dans les systèmes de gestion du trafic urbain intelligent pour la surveillance du bruit en temps réel et l'estimation de la vitesse, qui peuvent être utilisés pour optimiser le contrôle du flux de trafic, réduire la pollution sonore en bord de route et soutenir la planification urbaine durable.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Améliorer la transparence et la reproductibilité de la recherche en mettant à disposition l'ensemble de données SZUR-Acoustic.
Modélisation efficace de la corrélation entre le bruit des véhicules et la vitesse de conduite à l'aide du modèle BMCNN.
Nous présentons une méthode de classification de la vitesse basée sur l’acoustique qui peut être intégrée dans les systèmes de gestion du trafic des villes intelligentes.
Optimiser le contrôle du flux de trafic et réduire la pollution sonore grâce à la surveillance du bruit en temps réel et à l'estimation de la vitesse.
Soutenir un urbanisme durable.
Limitations:
Généralisabilité limitée en raison de la nature régionale (ordre) de l'ensemble de données.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur la robustesse du modèle à divers bruits et interférences dans des environnements réels.
Une évaluation de la complexité de calcul et des performances de traitement en temps réel du modèle BMCNN est nécessaire.
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