一種基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，包括如下步驟：(1)采集車輛行駛數(shù)據(jù)，所述車輛行駛數(shù)據(jù)包括瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度的每秒變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；(2)通過主成分分析法得到變速因子；(3)對變速因子取閾值；(4)通過比較變速因子在某時(shí)刻的得分和閾值的大小來識(shí)別在所述時(shí)刻是否為急減速行為：當(dāng)變速因子的得分小于或等于閾值時(shí)，所述時(shí)刻為急減速時(shí)刻。本發(fā)明所述方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，顯著提高了急減速行為識(shí)別的準(zhǔn)確性、有效性。
【專利說明】
一種基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)道路交通事故統(tǒng)計(jì)表明，危險(xiǎn)駕駛行為是造成交通事故的重要原因之一，其 中急減速是事故高發(fā)的危險(xiǎn)駕駛行為。對于汽車制造企業(yè)來說，如果能夠準(zhǔn)確評估駕駛員 在駕駛行為尤其是急減速行為中的表現(xiàn)，就能針對駕駛行為更加合理地設(shè)計(jì)車型，增加車 輛的適用性，提高安全系數(shù)。
[0003] 隨著車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，車輛行駛軌跡(例如:經(jīng)度、維度)及車輛物理特征(例如:瞬時(shí) 速度、加速度、方向盤轉(zhuǎn)角）的記錄和保存成為可能，這使得研究人員能利用豐富的車輛行 駛數(shù)據(jù)來評估駕駛行為。
[0004] 在行車過程中，急減速是危險(xiǎn)駕駛行為之一，它往往意味著此時(shí)司機(jī)可能遇到了 緊急情況，是出險(xiǎn)的信號(hào)之一。因此急減速行為的識(shí)別很重要。除了現(xiàn)有技術(shù)中使用加速度 的下限閾值來判斷急減速行為，GB7258-1997《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全條件》中也規(guī)定，對于座位數(shù) <9的客車，路試檢驗(yàn)行車應(yīng)急制動(dòng)的制動(dòng)減速度多2.9m/s2，但是，只根據(jù)制動(dòng)減速度判定 的結(jié)果有時(shí)并不準(zhǔn)確，存在片面、判斷準(zhǔn)確率低的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于主成分分析法、準(zhǔn)確率高的 基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法。
[0006] 本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是:基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，包括 如下步驟：
[0007] (1)采集車輛行駛數(shù)據(jù):所述車輛行駛數(shù)據(jù)包括瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度 的每秒變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0008] (2)通過主成分分析法得到變速因子:將所述瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度的 每秒變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為4個(gè)原始指標(biāo)，通過主成分分析法合成相同數(shù)量的主成分，然 后選取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為85%以上的前三個(gè)主成分，再將選取的所述前三個(gè)主成分以各自 的方差貢獻(xiàn)率在所有入選主成分的方差貢獻(xiàn)率中所占比例作為權(quán)重進(jìn)行線性組合，形成變 速因子；
[0009] (3)對變速因子取閾值；
[0010] (4)通過比較變速因子在某時(shí)刻的得分和閾值的大小來識(shí)別在所述時(shí)刻是否為急 減速行為:當(dāng)變速因子的得分小于或等于閾值時(shí)，所述時(shí)刻為急減速時(shí)刻。
[0011] 進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，通過主成分分析法得到變速因子的步驟包括：
[0012] (2.1)根據(jù)采集的車輛行駛數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)矩陣X' = (x'")ηΧρ，其中，η為記錄數(shù)，p 為指標(biāo)數(shù)，χΛ表示第i行第j列的數(shù)據(jù)，且i<n，j<P;將瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度的 每秒變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速這4個(gè)原始指標(biāo)作為主成分分析的原始變量，取p = 4;
[0013] (2.2)對各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以便消除各項(xiàng)指標(biāo)在量綱和數(shù)量級(jí)的差別，標(biāo)準(zhǔn) 化的方法是將每個(gè)數(shù)據(jù)^、先減去第j個(gè)指標(biāo)的均值（即數(shù)據(jù)矩陣的列均值），再除以第j個(gè) 指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差（即數(shù)據(jù)矩陣的列標(biāo)準(zhǔn)差），得到標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù) Xlj，進(jìn)而得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩 陣;每個(gè)指標(biāo)的均值為〇，方差為1;
[0014] (2.3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣建立協(xié)方差矩陣R，協(xié)方差矩陣R能反映各個(gè)指標(biāo)之間 的相關(guān)性，協(xié)方差矩陣R的每個(gè)元素 Ru代表i、j變量的協(xié)方差，計(jì)算公式為：
[0015]
[0016] 其中k為整數(shù)，代表i、j變量的第k個(gè)取值；
[0017] (2.4)求解協(xié)方差矩陣R的特征值和特征向量:通過解特征方程|λE-R|=0求出p個(gè) 特征值λ 1，i = l，2…p，其中E為單位矩陣，特征值λ1的大小正是各個(gè)原始的主成分的方差，能 反映主成分所包含的加速度信息量的多少，并分別求出對應(yīng)于特征值h的特征向量，求解 過程是將協(xié)方差矩陣R進(jìn)行分解，公式為：
[0018] R=ELi^eiei7 -
[0019]其中，Μ是協(xié)方差矩陣R的特征值，出是長度為p的特征向量，出7是出的轉(zhuǎn)置向量；
[0020] 再將特征值Μ按照從大到小的順序排列，得到：
[0021] λχ>λ2>· · ·>λρ ；
[0022] (2.5)計(jì)算各主成分的方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率，并根據(jù)累計(jì)方差貢獻(xiàn)率確 定最終入選的主成分個(gè)數(shù)：
[0023] 方差貢獻(xiàn)率的計(jì)算公式為:1
[0024] 累計(jì)方差貢獻(xiàn)率的計(jì)算公式為咐，即把排名前i的方差貢獻(xiàn)率累計(jì)求 和；
[0025] 選取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為85 %以上的前m個(gè)主成分，取m = 3;
[0026] (2.6)通過載荷矩陣寫出主成分計(jì)算式：
[0027]載荷矩陣是表示主成分與原始變量線性轉(zhuǎn)換關(guān)系的矩陣，載荷矩陣的系數(shù)正是每 個(gè)主成分對應(yīng)的特征向量的值，據(jù)此寫出第i個(gè)主成分匕的計(jì)算公式：
[0028] fi = eii*xi+e2i*X2+...+ePi*xP，
[0029] 其中，epi是第p個(gè)特征向量的第i個(gè)分量，Xp是第p個(gè)指標(biāo);它是一個(gè)η維向量，因此 得到的主成分也是一個(gè)η維向量；
[0030] (2.7)根據(jù)選取出的m個(gè)主成分計(jì)算每條記錄的變速因子的得分，第i條記錄的變 速因子Sl的得分的計(jì)算公式為：
[0031]
[0032] 其中任意一項(xiàng)fkl表示第k個(gè)主成分的第i個(gè)分量，系數(shù)Wfc的計(jì)算公式為：
[0033]
[0034] 進(jìn)一步地，所述步驟(3)中，所述變速因子的閾值為-4。
[0035] 進(jìn)一步地，所述步驟(2.5)中，選取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于85%的前三個(gè)主成分。
[0036] 進(jìn)一步地，所述步驟（2.5)中，選取出的前三個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為 53.5%，21.8%，14.5%，然后在步驟（2.7)中計(jì)算出的所述前三個(gè)主成分的系數(shù)分別為 0.596,0.243,0.161，因此第1條記錄的變速因子 81的得分的計(jì)算公式為：
[0037] si = 0 · 596*fii+0 · 243*f2i+0 · 161*f3i。
[0038] 進(jìn)一步地，所述選取出的前三個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率能達(dá)到89.8%以上，說明這 三個(gè)主成分能代表89.8 %的速度變化信息。
[0039] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明利用主成分分析法的降維思想，將多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為綜 合指標(biāo)，降低觀測空間的維度，獲取最主要的信息，通過將與急減速相關(guān)的幾個(gè)變量用主成 分分析法進(jìn)行綜合，顯著提高了急減速行為識(shí)別的準(zhǔn)確性、有效性。
【附圖說明】
[0040] 圖1是本發(fā)明所述基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法的流程圖；
[0041] 圖2是應(yīng)用本發(fā)明所述方法得到的變速因子和減速實(shí)驗(yàn)中瞬時(shí)速度的對比折線 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0043] 如圖1所示，基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，包括如下步驟：
[0044] (1)采集車輛行駛數(shù)據(jù):所述車輛行駛數(shù)據(jù)包括瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度 的每秒變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0045] (2)通過主成分分析法得到變速因子:將所述瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度的 每秒變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為4個(gè)原始指標(biāo)，通過主成分分析法合成相同數(shù)量的主成分，然 后選取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為85%以上的前三個(gè)主成分，再將選取的所述前三個(gè)主成分以各自 的方差貢獻(xiàn)率在所有入選主成分的方差貢獻(xiàn)率中所占比例作為權(quán)重進(jìn)行線性組合，形成變 速因子；
[0046] (3)對變速因子取閾值；
[0047] (4)通過比較變速因子在某時(shí)刻的得分和閾值的大小來識(shí)別在所述時(shí)刻是否為急 減速行為:當(dāng)變速因子的得分小于或等于閾值時(shí)，所述時(shí)刻為急減速時(shí)刻。
[0048] 所述步驟(2)中，通過主成分分析法得到變速因子的步驟包括：
[0049] (2.1)根據(jù)采集的車輛行駛數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)矩陣X' = (Xl、)nXp，其中，η為記錄數(shù)，p 為指標(biāo)數(shù)，X、』表示第i行第j列的數(shù)據(jù)，且i<n，j<p;將瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度的 每秒變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速這4個(gè)原始指標(biāo)作為主成分分析的原始變量，取p = 4;
[0050] (2.2)對各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以便消除各項(xiàng)指標(biāo)在量綱和數(shù)量級(jí)的差別，標(biāo)準(zhǔn) 化的方法是將每個(gè)數(shù)據(jù)^、先減去第j個(gè)指標(biāo)的均值（即數(shù)據(jù)矩陣的列均值），再除以第j個(gè) 指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差（即數(shù)據(jù)矩陣的列標(biāo)準(zhǔn)差），得到標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù) Xlj，進(jìn)而得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩 陣;每個(gè)指標(biāo)的均值為〇，方差為1;
[0051] (2.3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣建立協(xié)方差矩陣R，協(xié)方差矩陣R能反映各個(gè)指標(biāo)之間 的相關(guān)性，協(xié)方差矩陣R的每個(gè)元素 Ru代表i、j變量的協(xié)方差，計(jì)算公式為：
[0052] Rij - Efc=i xik * xjk'
[0053]其中k為整數(shù)，代表i、j變量的第k個(gè)取值；
[0054] (2.4)求解協(xié)方差矩陣R的特征值和特征向量:通過解特征方程| λΕ-R | =0求出p個(gè) 特征值λ1，i = l，2…p，其中E為單位矩陣，特征值λ1的大小正是各個(gè)原始的主成分的方差，能 反映主成分所包含的加速度信息量的多少，并分別求出對應(yīng)于特征值h的特征向量，求解 過程是將協(xié)方差矩陣R進(jìn)行分解，公式為：
[0055]
[0056] 其中，Μ是協(xié)方差矩陣R的特征值，&是長度為p的特征向量，6^是&的轉(zhuǎn)置向量；
[0057] 再將特征值Μ按照從大到小的順序排列，得到：
[0058] λι>λ2>···>λρ;
[0059] (2.5)計(jì)算各主成分的方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率，并根據(jù)累計(jì)方差貢獻(xiàn)率確 定最終入選的主成分個(gè)數(shù)：
[0060] 方差貢獻(xiàn)率的計(jì)算公式為：叫
[0061] 累計(jì)方差貢獻(xiàn)率的計(jì)算公式為即把排名前i的方差貢獻(xiàn)率累計(jì)求 和；
[0062] 選取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為85 %以上的前m個(gè)主成分，取m = 3;
[0063] (2.6)通過載荷矩陣寫出主成分計(jì)算式：
[0064]載荷矩陣是表示主成分與原始變量線性轉(zhuǎn)換關(guān)系的矩陣，載荷矩陣的系數(shù)正是每 個(gè)主成分對應(yīng)的特征向量的值，據(jù)此寫出第i個(gè)主成分匕的計(jì)算公式：
[0065] fi = eii*xi+e2i*X2+...+ePi*xP，
[0066] 其中，epi是第p個(gè)特征向量的第i個(gè)分量，Xp是第p個(gè)指標(biāo);它是一個(gè)η維向量，因此 得到的主成分也是一個(gè)η維向量；
[0067] (2.7)根據(jù)選取出的m個(gè)主成分計(jì)算每條記錄的變速因子的得分，第i條記錄的變 速因子 Sl的得分的計(jì)算公式為：
[0068] Si = Wi/ij + W2f2i Η-------^kfki ^-------^ ?l^k^m；
[0069] 其中任意一項(xiàng)fkl表示第k個(gè)主成分的第i個(gè)分量，系數(shù)?fc的計(jì)算公式為：
[0070]
[0071] 所述步驟(3)中，所述變速因子的閾值為-4。
[0072]所述步驟(2.5)中，選取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于85%的前三個(gè)主成分。
[0073]所述步驟(2.5)中，選取出的前三個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為53.5%，21.8%， 14.5%，然后在步驟（2.7)中計(jì)算出的所述前三個(gè)主成分的系數(shù)分別為0.596，0.243， 0.161，因此第i條記錄的變速因子 Sl的得分的計(jì)算公式為：
[0074] si = 0 · 596*fii+0 · 243*f2i+0 · 161*f3i。
[0075] 所述選取出的前三個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率能達(dá)到89.8%以上，說明這三個(gè)主成分 能代表89.8 %的速度變化信息。
[0076] 采用本發(fā)明所述方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)過程為：
[0077] 汽車在啟動(dòng)之后，先緩慢加速一段時(shí)間，在達(dá)到較高時(shí)速時(shí)急剎車，讓汽車突然急 減速，然后再將車速緩慢提升，當(dāng)速度達(dá)到較高值時(shí)，松開油門，讓汽車速度緩慢降低，直至 停車。實(shí)驗(yàn)記錄的速度數(shù)據(jù)如圖2所示，細(xì)線表示行駛的瞬時(shí)速度的變化，粗線表示變速因 子得分的波動(dòng)，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，左邊的縱坐標(biāo)表示瞬時(shí)速度，右邊的縱坐標(biāo)表示變速因 子。本發(fā)明確定識(shí)別急減速時(shí)刻的標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)某時(shí)刻變速因子得分$-4時(shí)，該時(shí)刻即為急減 速時(shí)刻。
[0078]如圖2所示，本發(fā)明所述方法在識(shí)別急減速時(shí)刻，區(qū)分緩慢減速過程方面很有效。 以圖2中的數(shù)據(jù)為例，在43s處變速因子得分為-7.64,小于閾值-4,因此被識(shí)別為急減速時(shí) 亥IJ，結(jié)合瞬時(shí)速度變化曲線就能看到，43s這一時(shí)刻之后4s內(nèi)瞬時(shí)速度由57.75km/h降低到 0.3km/h，即正好對應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的急減速階段，因此可見該識(shí)別有效，同樣，此判別方法對緩慢 的減速過程也有區(qū)分，如在80s之后汽車在13s以上速度的降幅才達(dá)到57km/h左右，正對應(yīng) 實(shí)驗(yàn)中的緩慢減速階段，而此刻變速因子也較高，并未被識(shí)別為急減速，因此與實(shí)際情況相 符。通過進(jìn)行其他組的實(shí)驗(yàn)，同樣證明了本發(fā)明所述急減速行為識(shí)別方法的有效性。
[0079]本發(fā)明的基本原理是：
[0080]本發(fā)明借助于主成分分析法，主成分分析法是一種數(shù)據(jù)降維的統(tǒng)計(jì)方法，它借助 于一個(gè)正交變換，將原始的多個(gè)指標(biāo)綜合成能概括原來大部分信息的少數(shù)幾個(gè)指標(biāo)，不損 失重要信息的前提下，降低觀測空間的煒度。
[0081] 在實(shí)際問題研究中，為了全面、系統(tǒng)地分析問題，必須考慮眾多影響因素。這些涉 及的因素一般稱為指標(biāo)或者變量。因?yàn)槊總€(gè)指標(biāo)都在不同程度上反映了所研究問題的某些 信息，并且指標(biāo)之間彼此有一定的相關(guān)性，因而所得的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映的信息在一定程度上 有重疊。在用統(tǒng)計(jì)方法研究多變量問題時(shí)，變量太多會(huì)增加計(jì)算量和增加分析問題的復(fù)雜 性，人們希望在進(jìn)行定量分析的過程中，涉及的變量較少，得到的信息量較多。主成分分析 正是適應(yīng)這一要求產(chǎn)生的，是解決這類問題的理想工具。
[0082] 總體來說，主成分分析旨在利用降維的思想，把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)， 降低觀測空間的維數(shù)，以獲取最主要的信息。假設(shè)有P個(gè)指標(biāo)，因此至多有P個(gè)綜合指標(biāo)(主 成分）。由于總方差不增不減，前幾個(gè)綜合指標(biāo)的方差較大，而后幾個(gè)綜合指標(biāo)的方差較小。 嚴(yán)格說，只有前幾個(gè)綜合指標(biāo)才稱得上"主"成分，后幾個(gè)綜合指標(biāo)實(shí)為"次"成分。實(shí)踐中總 是保留前幾個(gè)，忽略后幾個(gè)。保留多少個(gè)主成分取決于保留部分的累積方差在方差總和中 所占百分比。
[0083] 本發(fā)明將四個(gè)原始指標(biāo)經(jīng)過組合形成四個(gè)主成分，然后選取累積貢獻(xiàn)率為85%以 上的前三個(gè)主成分，再將前三個(gè)主成分以其方差貢獻(xiàn)率比例作為權(quán)重進(jìn)行線性組合，最終 合成了一個(gè)綜合指標(biāo)，即變速因子，然后通過對變速因子取閾值來判斷汽車的急減速行為。
[0084] 本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 采集車輛行駛數(shù)據(jù):所述車輛行駛數(shù)據(jù)包括瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度的每 秒變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； (2) 通過主成分分析法得到變速因子:將所述瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度的每秒 變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為4個(gè)原始指標(biāo)，通過主成分分析法合成相同數(shù)量的主成分，然后選 取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為85% W上的前Ξ個(gè)主成分，再將選取的所述前Ξ個(gè)主成分W各自的方 差貢獻(xiàn)率在所有入選主成分的方差貢獻(xiàn)率中所占比例作為權(quán)重進(jìn)行線性組合，形成變速因 子； (3) 對變速因子取闊值； (4) 通過比較變速因子在某時(shí)刻的得分和闊值的大小來識(shí)別在所述時(shí)刻是否為急減速 行為:當(dāng)變速因子的得分小于或等于闊值時(shí)，所述時(shí)刻為急減速時(shí)刻。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，其特征在于，所述 步驟(2)中，通過主成分分析法得到變速因子的步驟包括： (2.1) 根據(jù)采集的車輛行駛數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)矩陣乂'=^/^)。乂。，其中，11為記錄數(shù)，口為指 標(biāo)數(shù)，χ/ i康示第i行第j列的數(shù)據(jù)，且i《η，j;將瞬時(shí)油耗、瞬時(shí)加速度、瞬時(shí)速度的每秒 變化量、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)4個(gè)原始指標(biāo)作為主成分分析的原始變量，取p = 4; (2.2) 對各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化的方法是將每個(gè)數(shù)據(jù)先減去第j個(gè)指標(biāo)的 均值，再除W第j個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差，得到標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)XU，進(jìn)而得到標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣； (2.3) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣建立協(xié)方差矩陣R，協(xié)方差矩陣R的每個(gè)元素 Ru代表i、j變量 的協(xié)方差，計(jì)算公式為：其中k為整數(shù)； (2.4) 求解協(xié)方差矩陣R的特征值和特征向量:通過解特征方程I λΕ-R I =0求出P個(gè)特征 值λl，i = l，2…p，其中E為單位矩陣;并分別求出對應(yīng)于特征值λl的特征向量，求解過程是將 協(xié)方差矩陣R進(jìn)行分解，公式為：其中，λι是協(xié)方差矩陣R的特征值，ei是長度為P的特征向量，eiT是ei的轉(zhuǎn)置向量； 再將特征值λι按照從大到小的順序排列，得到： λι>λ2>···>λρ； (2.5) 計(jì)算各主成分的方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率，并根據(jù)累計(jì)方差貢獻(xiàn)率確定最 終入選的主成分個(gè)數(shù)： 方差貢獻(xiàn)率的計(jì)算公式為：累計(jì)方差貢獻(xiàn)率的計(jì)算公式夫選取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為85 % W上的前m個(gè)主成分，取m=3; (2.6) 通過載荷矩陣寫出主成分計(jì)算式： 載荷矩陣的系數(shù)正是每個(gè)主成分對應(yīng)的特征向量的值，據(jù)此寫出第i個(gè)主成分fi的計(jì)算 公式： f i = eii*xi+e2i*X2+.. .+epi*Xp， 其中，epi是第p個(gè)特征向量的第i個(gè)分量，xp是第p個(gè)指標(biāo)； (2.7)根據(jù)選取出的m個(gè)主成分計(jì)算每條記錄的變速因子的得分，第i條記錄的變速因 子Si的得分的計(jì)算公式為： Si =巧ι/ι? +巧2紅+…+尿fc/w +…+兩n/mi， 其中任意一項(xiàng)fki表示第k個(gè)主成分的第i個(gè)分量，系數(shù)而c的計(jì)算公式為：α3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，其特征在于，所述 步驟(3)中，所述變速因子的闊值為-4。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，其特征在于，所述 步驟(2.5)中，選取累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于85 %的前Ξ個(gè)主成分。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，其特征在于，所述 步驟(2.5)中，選取出的前Ξ個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為53.5%，21.8%，14.5%，然后在 步驟(2.7)中計(jì)算出的所述前Ξ個(gè)主成分的系數(shù)分別為0.596，0.243，0.161，因此第i條記 錄的變速因子Si的得分的計(jì)算公式為： si = 0.596桿 ii+0.243桿2i+0.161桿3i。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于車輛行駛數(shù)據(jù)的急減速行為識(shí)別方法，其特征在于，所述 選取出的前Ξ個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率能達(dá)到89.8 % W上。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK105975757SQ201610280484
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】黃亮
【申請人】彩虹無線（北京）新技術(shù)有限公司