【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及交通安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法。
技術(shù)介紹
1、關(guān)于高速路網(wǎng)交通流狀態(tài)綜合評價(jià)的研究是解決高速公路交通問題的關(guān)鍵。交通流三參數(shù)模型和三相交通流模型從微觀層面描述車輛在道路上行駛的特點(diǎn)，但是很多時(shí)候一條路段上的交通流會(huì)受到其他路段的影響，如果用多個(gè)交通流模型進(jìn)行描述的話會(huì)造成參數(shù)上面的冗余，交通流宏觀基本圖更關(guān)注道路網(wǎng)絡(luò)層面上交通流三參數(shù)之間的關(guān)系和性質(zhì)，但是在實(shí)際運(yùn)用中卻發(fā)現(xiàn)高速公路交通流會(huì)出現(xiàn)交通流失效(traffic?breakdown)現(xiàn)象、通行能力下降(capacity?drop)現(xiàn)象、磁滯(hysteresis)現(xiàn)象、震蕩(oscillation)現(xiàn)象、松弛(relaxation)現(xiàn)象、飛鏢(boomerang)效應(yīng)等問題，無法比較準(zhǔn)確地描述高速公路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，為此我們提出了一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，旨在利用實(shí)際數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過規(guī)范的計(jì)算方法和指標(biāo)體系，給出高速公路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的評價(jià)方法。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，《一種區(qū)域高速路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評價(jià)方法》(cn104050803a)對傳統(tǒng)的高速路網(wǎng)時(shí)態(tài)加權(quán)指數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，僅使用到了擁擠度和車速指標(biāo)，參數(shù)選擇較少，根據(jù)子路段的結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均得到的高速路網(wǎng)時(shí)態(tài)加權(quán)指數(shù)進(jìn)行判斷，采用的方法較為基礎(chǔ)，未能發(fā)掘各個(gè)路段之間的聯(lián)系，僅給出了路網(wǎng)狀態(tài)結(jié)果，并未結(jié)合研究人員的專業(yè)知識給出優(yōu)化措施。本研究選擇了19個(gè)交通指標(biāo)，參數(shù)更為具體全面；使用隨機(jī)森林算法對路網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)，模型本身在訓(xùn)練過程中可以發(fā)掘路網(wǎng)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種高速公路事故現(xiàn)場位置快速判別方案，充分調(diào)動(dòng)高速公路收費(fèi)流水的作用，發(fā)揮高速公路護(hù)欄的信息標(biāo)識作用，解決高速公路事故現(xiàn)場位置的快速判別問題，加快高速公路交通事故的處理進(jìn)程。
2、本專利技術(shù)的目的至少通過如下技術(shù)方案之一實(shí)現(xiàn)。
3、一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，包括以下步驟：
4、s1、數(shù)據(jù)采集：提前收集高速公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
5、s2、指標(biāo)計(jì)算：根據(jù)設(shè)定時(shí)間段內(nèi)道路中車輛的行駛情況，計(jì)算多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)；
6、s3、構(gòu)建訓(xùn)練集：收集各個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)指標(biāo)，給出對應(yīng)的路網(wǎng)評價(jià)結(jié)果，組成訓(xùn)練集；
7、s4、構(gòu)建路網(wǎng)評價(jià)隨機(jī)森林模型：利用多個(gè)決策樹組成隨機(jī)森林模型，將訓(xùn)練集放入隨機(jī)森林模型中進(jìn)行訓(xùn)練得到訓(xùn)練完成的隨機(jī)森林模型；
8、s5、路網(wǎng)評價(jià)：利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)帶入到訓(xùn)練完成的隨機(jī)森林模型中進(jìn)行計(jì)算，得到路網(wǎng)狀態(tài)描述的分類結(jié)果，即路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)；
9、s6、評價(jià)結(jié)果自然語言化：根據(jù)路網(wǎng)狀態(tài)描述的分類結(jié)果得到路網(wǎng)的整體狀態(tài)，將高速公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)和路網(wǎng)整體狀態(tài)輸入到經(jīng)過訓(xùn)練的語言模型中，得到具體的優(yōu)化措施。
10、進(jìn)一步地，步驟s1中，所述高速公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指為評估靜態(tài)高速公路道路狀態(tài)而設(shè)置的總計(jì)評價(jià)指標(biāo)，包括路網(wǎng)總長度、路網(wǎng)總車道長度、路網(wǎng)總通行時(shí)間、最長的最短路徑、路網(wǎng)總節(jié)點(diǎn)和路網(wǎng)總交叉點(diǎn)。
11、路網(wǎng)總長度：
12、li為路網(wǎng)中路段i的長度，n為路段總數(shù)；
13、路網(wǎng)總車道長度：
14、mi為路網(wǎng)中路段i的車道數(shù)；
15、路網(wǎng)總通行時(shí)間：
16、ti為路網(wǎng)中路段i按照設(shè)計(jì)速度的通行時(shí)間；
17、最長的最短路徑：
18、rmax＝max(rj),
19、rj為在路網(wǎng)中任意od(origin-destination)之間的最短路徑，j表示od對的編號，在計(jì)算最短路徑時(shí)考慮的路段權(quán)重為通行時(shí)間路網(wǎng)總節(jié)點(diǎn)p，邊界點(diǎn)和交匯點(diǎn)都是節(jié)點(diǎn)；
20、路網(wǎng)總交叉點(diǎn)is,兩條路段有交匯即為一個(gè)交叉點(diǎn)。
21、進(jìn)一步地，步驟s2中，所述多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)包括為評估動(dòng)態(tài)交通流狀態(tài)而設(shè)置的平均評價(jià)指標(biāo)和為評估交通流狀態(tài)穩(wěn)定性而設(shè)置的方差指標(biāo)；
22、為評估動(dòng)態(tài)交通流狀態(tài)而設(shè)置的平均評價(jià)指標(biāo)包括平均路網(wǎng)密度、路網(wǎng)平均通行能力、路網(wǎng)平均高峰小時(shí)流量、路網(wǎng)平均流量偏差、路網(wǎng)平均設(shè)計(jì)速度、路網(wǎng)平均行程速度、路網(wǎng)平均速度偏差、路網(wǎng)路段平均設(shè)計(jì)可達(dá)性、路網(wǎng)路段平均行程可達(dá)性、路網(wǎng)路段平均可達(dá)性偏差和路網(wǎng)平均擁堵時(shí)間段；
23、平均路網(wǎng)密度：
24、area為路網(wǎng)所在區(qū)域的面積；
25、路網(wǎng)平均通行能力：
26、ci為路段i的通行能力；
27、路網(wǎng)平均高峰小時(shí)流量：
28、qi-max為路段i的高峰小時(shí)流量；
29、路網(wǎng)平均流量偏差：
30、
31、qi-max為路段i的高峰小時(shí)流量，ci為路段i的通行能力，n為路段總數(shù)；
32、路網(wǎng)平均設(shè)計(jì)速度：
33、vi-design為路段i的設(shè)計(jì)速度；
34、路網(wǎng)平均行程速度：
35、vi-mean為路段i的平均行程速度；
36、路網(wǎng)平均速度偏差：
37、
38、vi-design為路段i的設(shè)計(jì)速度，vi-mean為路段i的平均行程速度；
39、路網(wǎng)路段平均設(shè)計(jì)可達(dá)性：
40、ai-design為設(shè)計(jì)速度路段的可達(dá)性；
41、vi-design為路段i的設(shè)計(jì)速度，li為路段i的長度；
42、路網(wǎng)路段平均行程可達(dá)性：
43、ai-mean為平均行程速度路段的可達(dá)性；
44、vi-mean為路段i的平均行程速度，li為路段i的長度；
45、路網(wǎng)路段平均可達(dá)性偏差：
46、
47、ai-mean為平均行程速度路段的可達(dá)性，ai-design為設(shè)計(jì)速度路段的可達(dá)性
48、vi-mean為路段i的平均行程速度，li為路段i的長度；
49、路網(wǎng)平均擁堵時(shí)間段：
50、當(dāng)小時(shí)流量低于通行能力60％即為擁堵。
51、為評估交通流狀態(tài)穩(wěn)定性而設(shè)置的方差指標(biāo)包括路網(wǎng)路段平均速度與限速比值方差和路網(wǎng)路段平均流量與通行能力比值方差；
52、路網(wǎng)路段平均速度與限速比值方差：
53、為路段平均速度，vi-design為路段i的設(shè)計(jì)速度；
54、路網(wǎng)路段平均流量與通行能力比值方差：
55、qi-mean為路段平均流量，ci為路段通行能力。
56、進(jìn)一步地，步驟s3中，同一時(shí)間段內(nèi)的高速公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)合并為一個(gè)向量數(shù)據(jù)，每個(gè)向量數(shù)據(jù)對應(yīng)一個(gè)路網(wǎng)的評價(jià)結(jié)果，多個(gè)向量數(shù)據(jù)和路網(wǎng)評價(jià)結(jié)果構(gòu)成訓(xùn)練集。
57、進(jìn)一步地，步驟s4中，所述多個(gè)決策樹組成隨機(jī)森林模型為現(xiàn)有已知的隨機(jī)森林本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，步驟S1中，所述高速公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指為評估靜態(tài)高速公路道路狀態(tài)而設(shè)置的總計(jì)評價(jià)指標(biāo)，包括路網(wǎng)總長度、路網(wǎng)總車道長度、路網(wǎng)總通行時(shí)間、最長的最短路徑、路網(wǎng)總節(jié)點(diǎn)和路網(wǎng)總交叉點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，路網(wǎng)總長度具體如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，步驟S2中，所述多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)包括為評估動(dòng)態(tài)交通流狀態(tài)而設(shè)置的平均評價(jià)指標(biāo)和為評估交通流狀態(tài)穩(wěn)定性而設(shè)置的方差指標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，為評估動(dòng)態(tài)交通流狀態(tài)而設(shè)置的平均評價(jià)指標(biāo)包括平均路網(wǎng)密度、路網(wǎng)平均通行能力、路網(wǎng)平均高峰小時(shí)流量、路網(wǎng)平均流量偏差、路網(wǎng)平均設(shè)計(jì)速度、路網(wǎng)平均行程速度、路網(wǎng)平均速度偏差、路網(wǎng)路段平均設(shè)計(jì)可達(dá)性、路網(wǎng)路段平均行
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，平均路網(wǎng)密度具體如下：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，為評估交通流狀態(tài)穩(wěn)定性而設(shè)置的方差指標(biāo)包括路網(wǎng)路段平均速度與限速比值方差和路網(wǎng)路段平均流量與通行能力比值方差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，路網(wǎng)路段平均速度與限速比值方差具體如下：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，步驟S3中，同一時(shí)間段內(nèi)的高速公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)合并為一個(gè)向量數(shù)據(jù)，每個(gè)向量數(shù)據(jù)對應(yīng)一個(gè)路網(wǎng)的評價(jià)結(jié)果，多個(gè)向量數(shù)據(jù)和路網(wǎng)評價(jià)結(jié)果構(gòu)成訓(xùn)練集。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，步驟S4中，所述多個(gè)決策樹組成隨機(jī)森林模型為現(xiàn)有已知的隨機(jī)森林模型Random?Forests。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，步驟s1中，所述高速公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指為評估靜態(tài)高速公路道路狀態(tài)而設(shè)置的總計(jì)評價(jià)指標(biāo)，包括路網(wǎng)總長度、路網(wǎng)總車道長度、路網(wǎng)總通行時(shí)間、最長的最短路徑、路網(wǎng)總節(jié)點(diǎn)和路網(wǎng)總交叉點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，路網(wǎng)總長度具體如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，步驟s2中，所述多個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)包括為評估動(dòng)態(tài)交通流狀態(tài)而設(shè)置的平均評價(jià)指標(biāo)和為評估交通流狀態(tài)穩(wěn)定性而設(shè)置的方差指標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于隨機(jī)森林和自然語言模型的路網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)方法，其特征在于，為評估動(dòng)態(tài)交通流狀態(tài)而設(shè)置的平均評價(jià)指標(biāo)包括平均路網(wǎng)密度、路網(wǎng)平均通行能力、路網(wǎng)平均高峰小時(shí)流量、路網(wǎng)平均流量偏差、路網(wǎng)平均設(shè)計(jì)速度、路網(wǎng)平均行程速度、路網(wǎng)平均速度偏差、路網(wǎng)路段平均設(shè)計(jì)可達(dá)性、路網(wǎng)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龐崇浩，林培群，
申請(專利權(quán))人：中新國際聯(lián)合研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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