[發(fā)明專(zhuān)利]一種確定公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310007221.7
• 申請(qǐng)日: 2013-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103093643A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭延永;劉攀;吳瑤;王煒;俞灝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08G1/14
• 分類(lèi)號(hào): G08G1/14;G06N3/02
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 繆友菊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種確定公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)的方法，具體涉及一種運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)的方法，屬于城市交通規(guī)劃和停車(chē)場(chǎng)規(guī)劃領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)的城市機(jī)動(dòng)化水平在最近幾十年迅速發(fā)展，交通需求量急劇增加。然而，由于我國(guó)的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施缺乏和滯后，所以，城市機(jī)動(dòng)車(chē)的迅猛發(fā)展，不僅嚴(yán)重加劇了道路負(fù)荷，帶來(lái)交通阻塞等問(wèn)題，同時(shí)也帶來(lái)停車(chē)設(shè)施嚴(yán)重不足，車(chē)輛亂停亂放等問(wèn)題。

社會(huì)公共停車(chē)場(chǎng)是我國(guó)最重要的停車(chē)設(shè)施之一，如果在社會(huì)公共停車(chē)場(chǎng)建設(shè)前期沒(méi)有做好其泊位數(shù)的預(yù)測(cè)工作，可能會(huì)導(dǎo)致一些嚴(yán)重的問(wèn)題。一方面如果社會(huì)公共停車(chē)場(chǎng)較少，會(huì)導(dǎo)致停車(chē)設(shè)施無(wú)法滿足停車(chē)需求，車(chē)輛路邊違章停車(chē)，嚴(yán)重占用道路，甚至?xí)萍s社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；另一方面，如果社會(huì)公共停車(chē)場(chǎng)過(guò)多，則會(huì)造成停車(chē)場(chǎng)利用效率不高，資金和土地的浪費(fèi)。所以準(zhǔn)確的對(duì)社會(huì)公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)是合理規(guī)劃和建設(shè)社會(huì)公共停車(chē)的基礎(chǔ)，有著重大的意義。

目前停車(chē)需求預(yù)測(cè)方法有停車(chē)生成率模型、用地與交通影響分析模型、多元回歸分析預(yù)測(cè)模型和配建停車(chē)需求標(biāo)準(zhǔn)等，但現(xiàn)有的方法并沒(méi)有考慮人口和經(jīng)濟(jì)等因素，同時(shí)工程設(shè)計(jì)人員從模型中獲取的擬建停車(chē)場(chǎng)規(guī)模一是從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中推算得出，二是根據(jù)模型回歸得出。但獲取的停車(chē)場(chǎng)規(guī)模并不是建立在擬建地區(qū)的人口經(jīng)濟(jì)等因素基礎(chǔ)之上的，是否能夠滿足擬建地區(qū)的停車(chē)問(wèn)題存在異議，另外現(xiàn)有的模型都比較復(fù)雜，參數(shù)很難獲取，并且沒(méi)有快速收斂的算法，在工程實(shí)踐中是不適用的。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種模型簡(jiǎn)單、參數(shù)容易取得并且容易收斂的公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)的確定方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種確定公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)的方法，按如下步驟進(jìn)行：

（1）確定影響公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)的因素，所述因素包括人口、GDP、家庭平均月收入和家庭平均小汽車(chē)數(shù)；調(diào)查上述因素的數(shù)據(jù)，將經(jīng)調(diào)查的數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)組和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)組。

（2）構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸入層、隱層和輸出層，所述輸入層包括4個(gè)神經(jīng)元，所述輸出層為1個(gè)神經(jīng)元，所述隱層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)確定方法為其中m是輸入層神經(jīng)元個(gè)數(shù)；n是輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù)；α是1~10的常數(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練確定。

（3）將訓(xùn)練數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理采用[0，1]數(shù)據(jù)歸一的方法，使訓(xùn)練數(shù)據(jù)映射到0~1之間。這樣轉(zhuǎn)移函數(shù)在該區(qū)間內(nèi)變化梯度增大，網(wǎng)絡(luò)收斂速度提高，網(wǎng)絡(luò)性能得到改善。

（4）將預(yù)處理好的訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)因素對(duì)應(yīng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層的1個(gè)神經(jīng)元，輸入層的數(shù)據(jù)通過(guò)雙曲正切S型函數(shù)的處理生成隱層的數(shù)據(jù)，隱層數(shù)據(jù)通過(guò)線性轉(zhuǎn)移函數(shù)的處理生成輸出層的數(shù)據(jù)，將輸出層的數(shù)據(jù)與實(shí)際值進(jìn)行比較，如果誤差不滿足精度要求，則調(diào)整隱層變量和權(quán)重，繼續(xù)進(jìn)行訓(xùn)練；如果誤差滿足精度要求，則訓(xùn)練停止。

圖3中變量是指隱藏變量，根據(jù)收斂性的要求，Matlab自動(dòng)生成的一系列的值，根據(jù)公式Matlab可自動(dòng)調(diào)整該變量的個(gè)數(shù)以及其值，并且不斷變化，直到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂為止，該值在操作界面中是看不到的。

（5）將預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)因素對(duì)應(yīng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層的1個(gè)神經(jīng)元，輸入層的數(shù)據(jù)通過(guò)雙曲正切S型函數(shù)的處理生成隱層的數(shù)據(jù)，隱層數(shù)據(jù)通過(guò)線性轉(zhuǎn)移函數(shù)的處理生成輸出層的數(shù)據(jù)，即為公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)。

所述方法基于Matlab工具進(jìn)行，步驟（1）通過(guò)Matlab工具的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱實(shí)現(xiàn)，步驟（3）通過(guò)Matlab工具的mapminmax命令實(shí)現(xiàn)，步驟（4）通過(guò)Matlab工具的traingdm命令實(shí)現(xiàn)，步驟（4）中隱層變量和權(quán)重是一個(gè)隱藏性的數(shù)值，根據(jù)收斂性的要求由Matlab工具自動(dòng)生成，根據(jù)公式Matlab工具自動(dòng)調(diào)整該變量和權(quán)重的個(gè)數(shù)和值，并且不斷變化，直到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂為止。

步驟（4）中調(diào)整隱層和輸出層權(quán)重使用沿著誤差的梯度下降法，提高學(xué)習(xí)過(guò)程的效率。

有益效果：本發(fā)明所述的一種確定公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)的方法，分析確定了影響公共停車(chē)場(chǎng)泊位的因素，構(gòu)建社會(huì)公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)包括輸入層、隱層和輸出層的3層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)訓(xùn)練和預(yù)測(cè)確定公共停車(chē)場(chǎng)的泊位數(shù)，此方法模型簡(jiǎn)單，參數(shù)容易取得，易收斂，實(shí)現(xiàn)對(duì)大數(shù)據(jù)的智能處理，在城市建設(shè)、大型商業(yè)區(qū)規(guī)劃或者小區(qū)規(guī)劃中，獲得廣泛的應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的一種確定公共停車(chē)場(chǎng)泊位數(shù)的方法的流程圖；