[發(fā)明專利]一種基于無(wú)線信號(hào)的交通出行模式識(shí)別方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910581470.4
• 申請(qǐng)日: 2019-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110351653A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林永杰;黃紫林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/02
• 分類號(hào): H04W4/02;H04W4/029;H04W64/00;G01S11/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;陳偉斌

1.一種基于無(wú)線信號(hào)的交通出行模式識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、采集RSSI數(shù)據(jù)，定位移動(dòng)目標(biāo)；

步驟S2、利用Kalman濾波對(duì)出行軌跡進(jìn)行平滑處理；

步驟S3、確定單一用戶出行形成的出行軌跡，提取出行軌跡中關(guān)于平均速度和出行距離的特征向量，得到出行者的出行特征；

步驟S4、基于特征向量的對(duì)粗識(shí)別出行模式進(jìn)行識(shí)別，所述粗識(shí)別出行模式包括步行模式、自行車(chē)模式以及機(jī)動(dòng)車(chē)模式；

步驟S5、基于停駐點(diǎn)的對(duì)細(xì)識(shí)別出行模式進(jìn)行識(shí)別，所述細(xì)識(shí)別出行模式包括公交模式以及小汽車(chē)模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線信號(hào)的交通出行模式識(shí)別方法，其特征在于，步驟S1的采集RSSI數(shù)據(jù)，定位移動(dòng)目標(biāo)定位具體是通過(guò)在道路兩側(cè)布置的WI-FI嗅探設(shè)備，得到移動(dòng)目標(biāo)的RSSI數(shù)據(jù)，再通過(guò)加權(quán)質(zhì)心算法估算出移動(dòng)目標(biāo)的經(jīng)緯度坐標(biāo)；

所述RSSI數(shù)據(jù)包括移動(dòng)目標(biāo)的MAC地址、RSSI信號(hào)強(qiáng)度和TIME時(shí)間戳；

所述加權(quán)質(zhì)心定位算法是利用加權(quán)因子來(lái)表示各WI-FI嗅探設(shè)備距離對(duì)質(zhì)心位置的影響程度，加權(quán)質(zhì)心定位算法如下式所示：

式中，x為定位點(diǎn)x軸坐標(biāo)；y為定位點(diǎn)y軸坐標(biāo)；x₁、x₂、x₃分別是三個(gè)WI-FI嗅探設(shè)備參考點(diǎn)x軸坐標(biāo)；y₁、y₂、y₃分別是三個(gè)WI-FI嗅探設(shè)備參考點(diǎn)y軸坐標(biāo)；d₁、d₂、d₃分別為三個(gè)WI-FI嗅探設(shè)備RSSI轉(zhuǎn)換得到的距離值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線信號(hào)的交通出行模式識(shí)別方法，其特征在于，步驟S2，Kalman濾波的軌跡處理包括如下：

狀態(tài)預(yù)測(cè)方程：

α(j|j-1)＝a(j-1|j-1)+W(j)

P(j|j-1)＝P(j-1|j-1)+Q

轉(zhuǎn)移更新方程：

α(j|j)＝a(j|j-1)+Kg(j)·(Z(j)-a(j|j-1))

Kg(j)＝P(j|j-1)/(P(j|j-1)+R)

P(j|j)＝(I-Kg(j))·P(j|j-1)

上述式中，α(j|j-1)為根據(jù)上一時(shí)刻預(yù)測(cè)得到的當(dāng)前時(shí)刻定位點(diǎn)；j為當(dāng)前定位時(shí)刻；a(j-1|j-1)為上一時(shí)刻預(yù)測(cè)的定位點(diǎn)，W(j)為噪聲；P(j|j-1)是α(j|j-1)對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣；P(j-1|j-1)是a(j-1|j-1)對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣；Q為轉(zhuǎn)移過(guò)程協(xié)方差向量；Z(j)為當(dāng)前時(shí)刻定位點(diǎn)；I為與Kg(j)同階且元素全為1的矩陣；Kg(j)為Kalman濾波增益；R為測(cè)量噪聲；α(j|j)為當(dāng)前時(shí)刻定位點(diǎn)的更新值，P(j|j)為當(dāng)前狀態(tài)的更新值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線信號(hào)的交通出行模式識(shí)別方法，其特征在于，步驟S3所述的出行軌跡是通過(guò)MAC地址確定，所述提取出行軌跡中關(guān)于平均速度和出行距離的特征向量，得到出行者的出行特征，具體如下：

(1)平均速度

經(jīng)過(guò)Kalman濾波后的出行軌跡為平滑曲線，用兩點(diǎn)間平滑曲線距離與出行時(shí)間的比值作為兩點(diǎn)間平均速度估算，兩點(diǎn)間平滑曲線距離ds如下：

其中，x、y為定位點(diǎn)坐標(biāo)；

Δt_(j-1,j)＝t_(j)-t_(j-1)

其中，s_(j-1,j)為第j個(gè)定位點(diǎn)與第j-1個(gè)定位點(diǎn)之間的曲線距離，t_(j)、t_(j-1)分別為對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；

(2)出行距離H

出行距離反映出行者的移動(dòng)特征，用所有定位點(diǎn)的距離之和作為出行距離。