[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)自遷移的多車型柴油車排放預(yù)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110454380.6
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113128776B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李兵兵;康宇;魯曄;曹洋;夏秀山;許鎮(zhèn)義
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進技術(shù)研究院;安徽省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心（安徽省重污染天氣預(yù)報預(yù)警中心）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/0442;G06N3/08;G06F16/21
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟

1.一種數(shù)據(jù)自遷移的多車型柴油車排放預(yù)測方法，其特征在于：包括以下步驟，

S10、獲取已有車型柴油車的速度-排放數(shù)據(jù)，采集目標(biāo)車型柴油車的設(shè)定量速度-排放數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)預(yù)處理；

S20、構(gòu)建弱共享特征提取模塊，對已有車型和目標(biāo)車型柴油車的速度曲線數(shù)據(jù)進行速度時序特征提??；

S30、構(gòu)建遷移模塊，利用最大均值差異衡量已有車型和目標(biāo)車型之間速度時序特征的分布差異，通過最小化差異，從而使特征提取模塊提取到盡可能相似的特征，即學(xué)習(xí)到已有車型和目標(biāo)車型關(guān)于速度-排放共有特征；

S40、針對已有車型和目標(biāo)車型分別構(gòu)建預(yù)測模塊，以速度-排放共有特征為預(yù)測模塊的輸入，分別對已有車型和目標(biāo)車型的下一時刻尾氣排放進行預(yù)測；

所述S10獲取已有車型柴油車的速度-排放數(shù)據(jù)，采集目標(biāo)車型柴油車的設(shè)定量速度-排放數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)預(yù)處理具體包括：

S11:獲取已有車型柴油車的速度-排放數(shù)據(jù),采集少量目標(biāo)車型柴油車的少量速度-排放數(shù)據(jù)；

S12:對上述數(shù)據(jù)進行插值，異常值處理，歸一化操作；

S13:對處理后的速度數(shù)據(jù)和排放數(shù)據(jù)按照Δt間隔進行劃分，求解任意Δt內(nèi)的平均速度和平均污染值；

以T個時間步建立時間序列和V^s和V^t分別表示已有車型和目標(biāo)車型柴油車的速度時間序列，t表示目標(biāo)與測試時刻，和分別表示已有車型和目標(biāo)車型柴油車在t-T時刻的速度；

將下一時刻的已有車型柴油車尾氣濃度值和目標(biāo)車型柴油車尾氣濃度值作為預(yù)測標(biāo)簽；

所述S20構(gòu)建弱共享特征提取模塊，對已有車型和目標(biāo)車型柴油車的速度曲線數(shù)據(jù)進行速度時序特征提取具體包括：

S21：針對已有車型柴油車?yán)肔STM構(gòu)建特征提取模塊f^s，其參數(shù)為θ^s，則特征提取過程被描述為：

為已有車型柴油車提取到的時序特征；

S22：針對目標(biāo)車型柴油車同樣利用LSTM構(gòu)建特征提取模塊f^t，其參數(shù)為θ^t，則特征提取過程被描述為：

為目標(biāo)車型柴油車提取到的時序特征；

S23：設(shè)計弱共享參數(shù)機制：

L_θ＝||θ^s-θ^t||²

L_θ為弱共享損失函數(shù)，引入弱共享參數(shù)機制，可以利用f^s的參數(shù)輔助f^t參數(shù)的學(xué)習(xí)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)自遷移的多車型柴油車排放預(yù)測方法，其特征在于：所述S30構(gòu)建遷移模塊，利用最大均值差異衡量已有車型和目標(biāo)車型之間速度時序特征的分布差異，通過最小化差異，從而使特征提取模塊提取到盡可能相似的特征，即學(xué)習(xí)到已有車型和目標(biāo)車型關(guān)于速度-排放共有特征具體包括：

S31:應(yīng)用最大均值差異MMD²對已有車型柴油車特征和目標(biāo)車型柴油車特征之間的差異進行度量

和分別表示已有車型柴油車的第i個數(shù)據(jù)樣本特征和目標(biāo)車型的第j個數(shù)據(jù)樣本特征；

通過減少提高已有車型柴油車特征和目標(biāo)車型柴油車特征之間的相似性，實現(xiàn)已有車型向目標(biāo)車型的知識傳遞。