[發明專利]一種基于JS散度和模糊證據理論的路況狀態評估新方法

有效

• 申請號: 202010562317.X
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111709378B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 安吉堯;詹笳巍;付志強;劉韋;郭亮;任平;李濤
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06V20/56
• 分類號: G06V20/56;G06V10/80;G06K9/62;B60W40/04;G07C5/08
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 梁小林

本發明屬于多傳感器高沖突數據融合領域，涉及一種基于JS散度和模糊證據理論的路況狀態評估新方法，針對各傳感器采集的原始沖突數據，首先把概率中不確定部分的多子集焦元的概率賦值合理分配到單子集上去，JS散度用來度量證據內相同焦元在不同概率分配下的距離和，而相似系數有效測量不同證據主體之間的沖突，再合理地嵌入模糊推理機制客觀的度量證據的沖突程度，最后利用支持度得到權重并加權證據得到平均證據,利用數據融合的DS融合規則融合平均證據多次得到可靠的融合結果。有益效果在于合理刻畫道路狀況，利用模型中綜合聯系值和全體聯系分量的線性關聯，采用綜合值來具體定量刻畫交通道路的擁堵狀況及變化趨勢，輔助駕駛員的駕駛。

技術領域

本發明涉及一種高沖突數據融合算法，屬于多傳感器高沖突證據融合領域。特別是一種基于JS散度和模糊證據理論的路況狀態評估新方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，信息物理系(Cyber-Physical Systems，CPS)的相關研究引起了研究人員的高度關注，CPS是一個在物理環境中嵌入計算和網絡的復雜多維系統，實現了三者的一體化，3C(Computation、Communication、Control)的配合使用可以滿足大型復雜系統對于通信與控制的較高要求。汽車信息物理系統(VCPS)就是這之下的產物。VCPS，簡而言之就是在汽車上運用CPS技術以便于實現更安全更方便的駕駛，汽車VCPS下的道路狀態評估方法成了一個熱點研究方向。目前的研究包括歐洲廣泛運用的基于速度的擁堵性INRIX Index研究，美國的基于交通密度的交通擁堵系數RCI以及日本提出的交通量的擁堵度指標DC。

然而，單一的道路特征指標(比如路程，交通容量，飽和度等)在準確，客觀的描述交通路網狀態方面往往有所欠缺，于是誕生了多傳感器的路網評估方法，在后交通時代，交通裝備的復雜多樣以及不可抗力的設備的日常磨損，導致多傳感器采集的信息往往是海量的高沖突的復雜數據，融合處理這些不確定的沖突證據導致最終結果產生反直覺問題。同時，道路狀態和道路特征之間映射關系復雜而難以描述。

發明內容

本發明主要解決的多傳感器高沖突證據的融合的問題，并在此基礎上提出了一種新的基于JS散度和模糊證據理論的路況狀態評估方法。

本發明首先采集多傳感器采集的原始數據并經過專家構造產生基本概率賦值，利用似然函數和信任函數，合理分配概率中多子集的概率值到它所包含的單點集上；結合JS散度和相似系數CoC構建模糊推理機制(FIM)來有效測量證據的沖突，在此基礎上計算出證據的支持度，歸一化后得到權重系數，對每一條對每一條證據加權平均得到有效的平均證據，最后對平均證據多次利用DS融合規則進行融合即可得到融合的最終證據。

本發明的有益效果在于，為了合理刻畫道路狀態和道路特征之間復雜的映射，本發明引入多元集對的數學分析，利用模型中綜合聯系值和全體聯系分量的線性關聯，采用綜合值來具體定量刻畫交通道路的擁堵狀況，從而輔助駕駛員的駕駛。

附圖說明

圖1為本發明路況狀態評估流程圖。

圖2為VCPS路況模型示意圖。

具體實施方式

本發明方法流程如圖1所示，主要包括：

S1：Θ＝{θ₁，θ₂，...，θ_i，…θ_n}為所有答案構成的識別框架，在本實施例里對應所有道路擁堵狀況的具體情況。2Θ包含識別框架中所有可能性構成的集合。假設任意傳感器得到測量信息并經過專家經驗構造出，A是Θ的子集，映射關系m滿足：

則m(A)為該傳感器對應的基本概率賦值，對應每一條采集到的初始證據。m(φ)＝0表示空集的這種命題概率值為0，表示所有可能命題的總的概率值之和為1。