Trafik videolarında araçların olağandışı davranışlarının tespit edilmesi

Abstract

Karayolları trafik akışında sürücüler, güvenli bir şekilde seyahat edebilmek için daha önce belirlenen kurallar çerçevesinde araçları hareket ettirirler. Bu kurallar, karayollarında hareket halinde veya duran vaziyetteki araç ve yayaların birbirlerine zarar vermeden trafik akışının devam edebilmesi için belirlenmiş olup, gerek yaya gerekse araç sürücülerinin bu kurallara uymaması durumunda araç içerisinde veya dış ortamda can ve mal kaybına sebep olabilecek trafik kazaları meydana gelebilmektedir. Bu tez çalışmasında, trafik videoları kullanılarak araçların normal trafik akışından farklı olarak yapmış oldukları olağandışı davranışların tespit edilmesini sağlamak üzere bir sistem tasarımı ve gerçeklemesi yapılmıştır. Trafik videolarında araçların yapmış oldukları olağandışı davranışların tespiti amacıyla öncelikle normal trafik akışı sisteme öğretilmiştir. Bu amaçla normal trafik akışında bulunan araçların hareketleri izlenerek elde edilen araç hareket yörüngeleri, karayoluna ait hareket modellerini belirlemek amacıyla Sürekli Saklı Markov Yöntemi kullanılarak kümelenmiştir. Trafik videolarında normal karayolu trafik akışı sırasındaki görüntüler kullanılarak karayoluna ait hareket modelleri belirlendikten sonra diğer aşamada araçların anormal davranışların tespit edilmesi için çalışma yapılmıştır. Bu kısımda yörüngeye bağlı olağandışı araç hareketleri (şerit dışında hareket etme, ters şeritte ilerleme, yanlış U-dönüşü durumları) ve bağıl hıza bağlı olağandışı araç hareketleri (ani yavaşlama ve hızlanma durumları) tespit edilmiştir. Bu amaçla araçların kısmi yörüngelerinin hareket modelleri ile olan benzerliği belirlenerek hareket modelleri arasında sınıflandırma işlemi yapılmış ve sınıflandırıldığı hareket modeli ile benzerlik oranı belirli bir eşik seviyesinden düşük olan kısmı yörüngeye sahip araçların davranışları olağandışı davranışlar olarak tespit edilmiştir. Ayrıca görüntüdeki araçların hızlarında beklenmedik şekilde meydana gelen ani değişimler de, araçların gerçekleştirmiş olduğu olağandışı davranış olarak belirlenmiştir. Yapılan deneylerde olağandışı davranışlar %85 doğruluk ve %87 hassasiyet oranı ile tespit edilmiştir. Tespit edilemeyen veya yanlış olarak tespit edilen olağandışı araç davranışlarına ise genellikle araç takibinin tamamlanamaması, araç takibi sırasında merkez noktadaki aşırı kayma gibi etkenlerin neden olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Olağandışı hareketlerin tespiti, araç tespiti, araç takibi, hareket yörüngesi kümeleme, hareket yörüngesi sınıflandırma