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专利号: 2019111432764
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于机器学习的车辆轨迹异常检测方法,其特征在于包括如下步骤:

步骤1:样本准备,车辆轨迹样本数据初始化:令原始车辆轨迹样本数据为Ti={(xi,j,yi,j)|j=1,2,..,mi},i=1,2,...,m,同时对Ti进行标注,得到标注集合Z={zi|i=1,

2,...,m},其中,(xi,j,yi,j)表示第i辆车的轨迹中第j个位置的车辆中心点坐标,mi表示第i辆车的行驶轨迹坐标点数量,m表示车辆轨迹样本数量,zi∈{0,1},zi=0表示Ti的轨迹为正常,zi=1表示Ti的轨迹为异常;对所有Ti进行规范化处理,得到规范化后的矩阵MT,向量差矩阵MV,整合为训练模型输入样本矩阵X;

步骤2:以X和Z作为输入运用多元逻辑回归的机器学习算法进行训练,得到检测模型θ;

步骤3:利用检测模型θ进行待测车辆轨迹异常检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器学习的车辆轨迹异常检测方法,其特征在于步骤1中的训练模型输入样本矩阵X的规范化处理过程如下:步骤1.1:去除原始车辆轨迹样本数据Ti中重复的坐标点,使原始车辆轨迹样本数据Ti中存在的任意两个坐标点不相同;

步骤1.2:进行坐标点数量规范化,具体为:设规范化后的坐标点数量为N,若车辆行驶轨迹坐标点数量mi大于或等于N,则将原始车辆轨迹样本数据Ti中的前mi-N个坐标点去除;

若车辆行驶轨迹坐标点数量mi小于N,则将原始车辆轨迹样本数据Ti中第1个坐标点复制N-mi次并补充到Ti中第1个坐标点的前面,使所有Ti的坐标点个数均为N,记为Ti={(xi,j,yi,j)|j=1,2,..,N};则所有的Ti构成规范化矩阵MT=[(xij,yij)]m×N,其中,所述m×N代表矩阵MT为m行N列矩阵;

步骤1.3:计算坐标点向量差Vi={(ai,j,bi,j)|j=1,2,..,N-1},i=1,2,...,m,其中,ai,j=xi,j+1-xi,j,bi,j=yi,j+1-yi,j;则所有将V={Vi|i=1,2,…,m}构成向量差矩阵MV=[(aij,bij)]m×N-1;

步骤1.4:构造训练模型输入样本矩阵X=[BMTMV],其中,B=[1]m×1表示偏执单元向量。

3.根据权利要求2所述的一种基于机器学习的车辆轨迹异常检测方法,其特征在于步骤3中利用检测模型θ进行车辆轨迹异常检测的具体过程如下:采用现有目标跟踪算法得到车辆的轨迹数据Ttest,采用步骤1.1-步骤1.4中的方法对Ttest进行规范化,得到规范化轨迹数据Xtest,并根据式(1)计算异常判断指数p,若p=1,则判断Ttest的轨迹异常;若p=0,则判断Ttest的轨迹正常;异常判断指数p的求值公式如式(1)所示:其中,S(x)函数为Sigmoid激活函数。