一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及智能交通識(shí)別【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法，包括：數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟、數(shù)據(jù)特征提取步驟、數(shù)據(jù)分類步驟、分類結(jié)果輸出。本發(fā)明的有益效果在于：1.本發(fā)明方法具有較高的適應(yīng)性，基于交通流統(tǒng)計(jì)特征的提取，根據(jù)車流的不同特征進(jìn)行自學(xué)習(xí)，而且可以隨時(shí)間推移，隨車流變化，而做進(jìn)一步自適應(yīng)地調(diào)整，以達(dá)到最佳的判別效果，具有一定學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力；2.針對實(shí)際交通數(shù)據(jù)的特征，對原始算法進(jìn)行改進(jìn)，確保能夠在提高處理性能的同時(shí)，獲得正確的交通狀態(tài)分類點(diǎn)，大大降低了算法的復(fù)雜程度；3.本發(fā)明算法僅需要速度、流量、該條道路最大限速等信息，無需增加新的設(shè)備，成本低、可靠性高。
【專利說明】一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能交通識(shí)別【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法。
【背景技術(shù)】
[0002]城市道路交通擁堵問題已經(jīng)成為我國乃至世界各大城市的主要社會(huì)問題之一，嚴(yán)重影響城市的可持續(xù)發(fā)展以及人們的日常生活。為了緩解交通擁堵，提供給交通管理者及時(shí)、可靠的交通狀態(tài)信息是非常重要的。如果能準(zhǔn)確得到城市道路的交通運(yùn)行狀態(tài)，將有助于交通管理者制定高效的交通管理措施，同時(shí)為出行者做出合理的出行方案，從而緩解交通擁擠情況?？梢妼煌顟B(tài)進(jìn)行合理的分類是極其重要的。目前常見的交通狀態(tài)分類有以下幾種。
[0003]一、根據(jù)受阻排隊(duì)長度劃分交通狀態(tài)。按照中國公安部發(fā)布的公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA115-1995《道路交通阻塞度及評價(jià)方法》，對于城市道路路段，車輛在車道上受阻排隊(duì)長度超過1000米為阻塞，排隊(duì)長度超過1500米為嚴(yán)重阻塞。這種劃分方法雖然簡單直觀，但相對于復(fù)雜的交通系統(tǒng)其過于機(jī)械化。而且，測量排隊(duì)長度必須至少2個(gè)以上的檢測器聯(lián)合測定，成本較高。
[0004]二、根據(jù)速度劃分交通狀態(tài)。對于道路交通狀態(tài)的判斷根據(jù)路段平均車速劃分為三個(gè)級別:
[0005]暢通，該路段平均行程車速高于30千米/小時(shí)；
[0006]擁擠，該路段平均行程車速低于30千米/小時(shí)，高于15千米/小時(shí)；
[0007]阻塞，該路段平均行程車速低于15千米/小時(shí)。
[0008]這種僅依據(jù)速度劃分交通狀態(tài)的方法在特定的時(shí)間、地點(diǎn)的交通狀態(tài)估計(jì)可能有效，但對于動(dòng)態(tài)變化的交通狀態(tài)很難準(zhǔn)確估計(jì)。
[0009]三、通過對各種交通數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸算法運(yùn)算，將結(jié)果與專家經(jīng)驗(yàn)得出的閾值進(jìn)行比較。小于該閾值的為暢通，大于該閾值的為擁堵。這種依靠專家經(jīng)驗(yàn)得到的閾值不能自我校正。當(dāng)在不同道路，或者道路有異常情況時(shí)，如修路、事故等，對通過固定的閾值得到的狀態(tài)不能正確反映出實(shí)際路況。
[0010]機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能的核心。一個(gè)不具有學(xué)習(xí)能力的系統(tǒng)不能稱為一個(gè)智能系統(tǒng)。但是，現(xiàn)有的交通狀態(tài)判別系統(tǒng)都普遍缺少學(xué)習(xí)的能力。例如，它們遇到錯(cuò)誤時(shí)不能自我校正；不會(huì)通過經(jīng)驗(yàn)改善自身的性能。它們的推理僅限于演繹而缺少歸納。因此，至多只能夠證明已存在事實(shí)、規(guī)則，而不能發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律和規(guī)則等。機(jī)器學(xué)習(xí)是一種能自動(dòng)改進(jìn)計(jì)算機(jī)算法的方法。
[0011]針對現(xiàn)有劃分方法不能智能地對復(fù)雜的交通狀態(tài)進(jìn)行合理劃分，也不符合人們對交通狀態(tài)的主觀感受。本發(fā)明以簡單、智能、有效地劃分交通狀態(tài)為目標(biāo)，設(shè)計(jì)了一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法，簡單、智能、有效地劃分交通狀態(tài)。
[0013]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法，包括:數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟、數(shù)據(jù)特征提取步驟、數(shù)據(jù)分類步驟、分類結(jié)果輸出；
[0014]數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟包括:
[0015]I)統(tǒng)計(jì)指定卡點(diǎn)指定時(shí)間片段內(nèi)的車輛流量；
[0016]2)計(jì)算指定時(shí)間片段內(nèi)的車輛平均速度；
[0017]數(shù)據(jù)特征提取步驟包括:
[0018]I)對經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)計(jì)算速度最佳帶寬和流量最佳帶寬，并用速度最佳帶寬直方圖和流量最佳帶寬直方圖顯示；
[0019]簡化標(biāo)準(zhǔn)差:
【權(quán)利要求】
1.一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法，其特征在于包括:數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟、數(shù)據(jù)特征提取步驟、數(shù)據(jù)分類步驟、分類結(jié)果輸出； 數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟包括: 1)統(tǒng)計(jì)指定卡點(diǎn)指定時(shí)間片段內(nèi)的車輛流量； 2)計(jì)算指定時(shí)間片段內(nèi)的車輛平均速度； 數(shù)據(jù)特征提取步驟包括: 1)對經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)計(jì)算速度最佳帶寬和流量最佳帶寬，并用速度最佳帶寬直方圖和流量最佳帶寬直方圖顯示； 簡化標(biāo)準(zhǔn)差:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的交通狀態(tài)劃分方法，其特征在于，數(shù)據(jù)特征提取步驟中，為了使擬合曲線平滑，令σ =BW ；k=max (X) /BW向上取整。
【文檔編號】G08G1/00GK103778782SQ201410057898
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】倪升華, 麻銳, 俞立, 王輝, 吳越 申請人:銀江股份有限公司