[發明專利]一種城市交通警情等級預測方法

有效

• 申請號: 201510242669.6
• 申請日: 2015-05-13
• 公開（公告）號: CN104992557B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 李建元;王浩;顧超;張麒
• 申請（專利權）人: 浙江銀江研究院有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 王利強

1.一種城市交通警情等級預測方法，其特征在于：所述預測方法包括如下步驟：

步驟1：時間數據整理

時間數據包括5維特征屬性，分別是第幾單位時間、星期幾、是否節假日、是否工作日和是否有重大活動，所述第幾單位時間屬性處理方法為設定單位時間Δt＝24h/N，按單位時間Δt將全天24小時分為N段；獲取國務院頒布的法定節假日信息構成節假日屬性；依據節假日和周末信息構成工作日屬性；根據當天是否有大型考試、當前轄區內學校是否放假、是否有大型場館活動定義是否有重大活動屬性；

步驟2：天氣數據與交通警情關聯性分析及處理

天氣數據包括溫度、可見度、降雨量3個特征屬性；

步驟3：建立預測交通警情等級的屬性集

根據數據庫信息，將處理后的時間數據、天氣數據、重大活動日、中小學放假特征屬性整合成多維數據寬表，其中包括8個離散的特征屬性維度；

步驟4：轄區內交通警情等級劃分

統計各轄區近期6個月內的警情發生次數，采用動態劃分的方法將交通警情發生次數劃分為三個等級，將各個交警支隊在單位時間Δt內的警情數量采用等區間裝箱方法求和，構成(x₁,x₂,…,x_n)關于交通警情數量的一個樣本空間，由n個樣本點組成，其中可計算出當前交警支隊的警情數量均值記為μ，計算出警情數量的標準差記為σ，故警情數量屬于[0,μ-σ)的標記警情等級為C₁，警情數量屬于[μ-σ,μ+σ)的標記警情等級為C₂，警情數量屬于[μ+σ,+∞)的標記警情等級為C₃；

步驟5：構造樸素貝葉斯分類器

選取第幾三小時X₁、星期幾X₂、是否節假日X₃、是否工作日X₄、是否有重大活動X₅、溫度X₆、可見度X₇、降雨量X₈構成預測交通警情等級的多維數據集T＝{X₁,X₂,X₃,X₄,X₅,X₆,X₇,X₈}，將標記好的警情等級與多維數據集共同構成樸素貝葉斯分類的訓練集R＝{X₁,X₂,X₃,X₄,X₅,X₆,X₇,X₈,C_i}，其中C_i∈(C₁,C₂,C₃)，從而使每個訓練樣本都具有相應的警情等級類別標簽，已知未來幾天各個特征屬性T_i＝{X₁,X₂,X₃,X₄,X₅,X₆,X₇,X₈}＝d預測當前區域的交通警情等級，根據樸素貝葉斯分類器的原理可知需要比較在T_i＝d的條件下屬于C₁、C₂、C₃三類警情等級的概率大小，即需要計算p(C₁|T_i＝d)、p(C₂|T_i＝d)、p(C₃|T_i＝d)三者的概率，由貝葉斯公式可知其中C_i∈(C₁,C₂,C₃)，比較p(C₁|T_i＝d)、p(C₂|T_i＝d)、p(C₃|T_i＝d)三者的概率大小只需要比較p(C₁)p(T_i＝d|C₁)、p(C₂)p(T_i＝d|C₂)、p(C₃)p(T_i＝d|C₃)三者的大小，分母p(T_i＝d)對所有類別為常數；

通過統計訓練集R中屬于警情等級C₁的樣本個數可計算出p(C₁)的概率，即同理可計算出p(T_i＝d|C_i)即在類別C_i中屬性T_i的取值為d的概率，具體p(T_i＝d|C_i)＝p(X₁＝d₁|C_i)p(X₂＝d₂|C_i)…p(X₈＝d₈|C_i)，其中d＝(d₁,d₂,…,d₈)，8個離散特征屬性的先驗概率p(X₁＝d₁|C_i)、…、p(X₈＝d₈|C_i)通過計算在每個類別C_i中每個屬性X_i取值為d_i的概率p(X_i＝d_i|C_i)求得；

步驟6：預測各區域的交通警情等級

由步驟5形成各特征屬性的概率表，將各自對應的所有特征屬性的概率分別相乘計算出p(C₁|T_i)、p(C₂|T_i)、p(C₃|T_i)三者的概率大小，將所有特征屬性的概率相乘時如果有某個特征屬性的概率值為零，會消除乘積中涉及的所有其他屬性概率的影響，導致最終p(C_i|T_i)的結果為零，每個特征屬性從1開始計數，p(C₁|T_i)、p(C₂|T_i)、p(C₃|T_i)三者中最大的概率值即為樸素貝葉斯分類器預測出的當前特征屬性條件T_i下的交通警情等級。

2.如權利要求1所述的一種城市交通警情等級預測方法，其特征在于：所述步驟2中，將降雨量分為以下五個等級，降雨量0.1mm-9.9mm時為小雨，降雨量為10mm-24.9mm為中雨，降雨量25mm-49.9mm為大雨，降雨量50mm-99.9mm為暴雨，降雨量100mm以上為大暴雨；將可見度等級分為以下五類，可見度大于10km時為無霧，1km<可見度≤10km時為輕霧，200m<可見度≤1km時為大霧，50m≤可見度≤200m時為濃霧，可見度小于50m時為強霧；將溫度劃分為小于5℃，5℃-28℃，29℃-35℃，大于35℃四個等級。