[發(fā)明專利]一種多車道水平式尾氣遙測設(shè)備數(shù)據(jù)處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611267902.7
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106650826A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康宇;岳龍川;李澤瑞;陳紹馮;昌吉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學(xué)明,顧煒

1.一種多車道水平式尾氣遙測設(shè)備數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)利用尾氣遙測設(shè)備對各機動車的尾氣排放濃度進行遠程采集，同時采集機動車尾氣排放濃度的影響因素，包括：機動車的車型、速度與加速度，以及當前時間、當前天氣、當前溫度、當前濕度、當前壓強，當前風向與風速，并對遠程采集到的機動車尾氣排放濃度及機動車尾氣排放濃度的影響因素數(shù)據(jù)分別進行預(yù)處理，構(gòu)成樣本數(shù)據(jù)；

(2)將機動車尾氣排放濃度分為k個等級，取每個等級范圍的中值作為該等級的尾氣排放濃度，利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對步驟(1)所得樣本數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練；

(3)基于步驟(2)所建立的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，當尾氣遙測設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)分析處理單元判定出現(xiàn)機動車并排行駛情況時，根據(jù)步驟(1)所測機動車的車型、速度與加速度，以及當前時間、當前天氣、當前溫度、當前濕度、當前壓強，當前風向與風速，通過所建立的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得到該機動車的尾氣排放濃度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道水平式尾氣遙測設(shè)備數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：步驟2中，所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型由四層約束玻茲曼機(RBM)組成，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)表示為N-1000-500-250-10，其中，N表示樣本數(shù)據(jù)維數(shù)，1000、500、250、10分別代表第一到四層的神經(jīng)元個數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多車道水平式尾氣遙測設(shè)備數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：所述四層RBM網(wǎng)絡(luò)模型，每層均為自編碼網(wǎng)絡(luò)，分為編碼和解碼兩部分，其中編碼部分的映射函數(shù)為f(x)，解碼部分的映射函數(shù)為g(x)，其都是由高度非線性sigmoid函數(shù)組成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道水平式尾氣遙測設(shè)備數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：步驟(1)中，所述數(shù)據(jù)的預(yù)處理為：將機動車尾氣排放濃度數(shù)據(jù)隨機分為k個等級，得到每個樣本數(shù)據(jù)的初始聚類標簽L＝[l₁，l₂，…，l_N]，其中N表示樣本數(shù)據(jù)的數(shù)量，l表示樣本數(shù)據(jù)的聚類標簽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道水平式尾氣遙測設(shè)備數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：步驟(2)中，所述四層RBM網(wǎng)絡(luò)模型時加入該模型特征層的類內(nèi)約束函數(shù)的新的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目標函數(shù)表示為：

其中，c*是對應(yīng)第i個樣本數(shù)據(jù)x_i的在特征空間的聚類中心，X是輸入樣本數(shù)據(jù)的集合，X′＝g(f(x))，是輸出樣本數(shù)據(jù)的集合，λ為權(quán)重系數(shù)，f_t(x_i)為第t次迭代時第i個樣本數(shù)據(jù)x_i在特征層的表達式，表示類內(nèi)約束函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道水平式尾氣遙測設(shè)備數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：步驟(3)中，根據(jù)尾氣遙測設(shè)備所測圖像，當判定出現(xiàn)機動車并排行駛情況時，設(shè)并排行駛機動車數(shù)為M，將其中(M-1)輛機動車樣本數(shù)據(jù)帶入所建立的四層RBM網(wǎng)絡(luò)模型，即可預(yù)測該(M-1)輛機動車的尾氣排放濃度，尾氣遙測設(shè)備所測總排放濃度減去該(M-1)輛機動車排放濃度之和，即可得到第M輛機動車尾氣排放濃度，至此，所有機動車尾氣排放濃度測量完成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多車道水平式尾氣遙測設(shè)備數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于：步驟(2)中，k的個數(shù)取決于精度要求，k為正整數(shù)，范圍5-50。