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专利号: 2018101442892
申请人: 北京工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2024-04-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进型决策树算法的路况信息预测方法,其特征在于,包括:步骤1、确定道路连通力的影响因子,所述影响因子包括车道长度Rl、车道数Rs、车道宽度Rd、红绿灯数Rx、连续行驶平均长度Rl*、路段路口数Ln、连接路段数Lr、路段是否含公交车站Bs和行车变道指数Le;步骤2、基于步骤1的影响因子确定分析道路连通力的属性,所述属性包括道路容量Rm、车道宽度Rd、期望等候时间Ts、道路平均转向数Lg、连续行驶平均长度Rl*、路段是否含公交车站Bs和行车变道指数Le;步骤3、采集道路数据;步骤4、数据预处理:剔除不合要求的数据与数据修补;步骤5、基于采集的道路数据计算信息熵E(S);

式中:S为道路数据的训练集样本,其包含n个类别的样本,分别用C1,C2,...,Cn表示;pi表示类Ci的概率;步骤6、基于采集的道路数据计算各属性的属性熵E(S,A);

其中,Si表示根据属性A划分的训练集样本的第i个子集,|S|和|Si|分别表示S和Si中的样本数目,m为训练集样本所划分的子集数;其中,属性A为基于步骤1的影响因子确定分析道路连通力的属性;步骤7、基于关联函数计算各属性的关联函数值CF(A);

式中:Xi  m-1与Xim为参数Xij的特定值,下标j表示属性A的每一种情况,i表示数据每一种取值情况,n为数据总量,m表示属性A中所选取的具体属性,Xij表示每一种属性的取值情况;步骤8、基于各属性的关联函数值CF(A)计算各属性的权重值;

式中:m为属性数量,CF(1)、CF(2) ...CF(m)分别为每个属性的关联函数值;步骤9、基于信息熵E(S)、各属性的属性熵E(S,A)和各属性的权重值Wg(A)计算各属性的信息增益Gain′(S,A);Gain′(S,A)=(E(S)-E(S,A))*Wg(A)步骤10、根据各属性信息增益的大小进行排序构建决策树,并根据决策树预测道路路况。2.如权利要求1所述的基于改进型决策树算法的路况信息预测方法,其特征在于,在步骤2中,道路容量Rm为:式中,αl为车道衰减系数,为第i条车道的车道长度。

3.如权利要求1所述的基于改进型决策树算法的路况信息预测方法,其特征在于,在步骤2中,期望等候时间Ts为:

式中,Tp为每一个通行方向的时间占总循环的时间的比值。4.如权利要求1所述的基于改进型决策树算法的路况信息预测方法,其特征在于,在步骤2中,路段平均转向数Lg为:

5.如权利要求1所述的基于改进型决策树算法的路况信息预测方法,其特征在于,在步骤4中,剔除不合要求的数据包括:剔除交通流量大于最大限定值的数据;剔除道路车速大于最大限定值的数据;剔除交通流量、道路车速为负或空的数据;剔除道路车速为零,但交通流量不为零的数据;剔除交通流量为零,但道路速度不为零的数据。6.如权利要求1所述的基于改进型决策树算法的路况信息预测方法,其特征在于,在步骤4中,数据修补包括:采用临近道路或临近时刻的数据进行修补。7.如权利要求1所述的基于改进型决策树算法的路况信息预测方法,其特征在于,在步骤4与步骤5之间,还包括:数据分类:根据流入端平均车流密度构造拥堵和流畅条件的道路连通力决策树。8.如权利要求1所述的基于改进型决策树算法的路况信息预测方法,其特征在于,在步骤10中,信息增益最大的属性作为决策树的根节点,信息增益次大的属性作为决策树的第二层节点,依次类推,构建出决策树。