[發明專利]一種基于視頻修復技術的交通流量插補方法

在審

• 申請號: 202111311305.0
• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN113971373A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 肖云鵬;何兮;王蓉;賈朝龍;李暾;劉紅
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06F111/08
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種基于視頻修復技術的交通流量插補方法，其特征在于，包括：獲取車輛數據，根據獲取的車輛數據構建車輛軌跡；將車輛軌跡輸入到Skip-gram模型中，提取卡口特征向量；采用t-SNE算法對卡口特征向量進行降維處理，得到卡口二維特征分布；將卡口二維特征分布進行擴散，生成卡口矩陣，填充卡口矩陣中的卡口流量，生成路網流量圖像；將路網流量圖像輸入到交通流量插補模型中，得到恢復流量的數據；所述交通流量插補模型包括周期子網絡、空間子網絡以及融合網絡。

2.根據權利要求1所述的一種基于視頻修復技術的交通流量插補方法，其特征在于，根據獲取的車輛數據構建車輛軌跡的過程包括：獲取的車輛數據包括車輛的車牌號、行駛速度、行駛方向以及時間戳；根據車輛的行駛速度、行駛方向以及時間戳構建車輛在路網中的行駛路徑，構建的行駛路徑為該車輛的軌跡；行駛路徑的表達式為V_i＝{m_i1，m_i2，…，m_in}，其中m_i1表示車輛i駛入路網經過的第一個卡口，m_in表示車輛i離開路網時經過的最后一個卡口。

3.根據權利要求1所述的一種基于視頻修復技術的交通流量插補方法，其特征在于，采用Skip-gram模型提取車輛軌跡的卡口特征向量的方程包括：

其中，g(m)表示Skip-gram模型最大化函數，m表示卡口，表示存在于卡口m上下文中的卡口，Context(m)表示卡口m的上下文，u表示取自卡口m和負樣本子集并集中的卡口，表示處理卡口時生成的負樣本子集，表示在出現上下文卡口的前提下出現卡口m和負樣本子集的概率，σ(.)表示sigmoid函數，表示，T表示轉置，θ^u表示學習的參數，L^m(u)表示判斷卡口u是否等于卡口m的條件，L表示優化目標，C表示車輛軌跡集合。

4.根據權利要求1所述的一種基于視頻修復技術的交通流量插補方法，其特征在于，采用t-SNE算法對卡口特征向量進行降維處理的過程包括：

步驟1：根據卡口特征向量計算各卡口x_i分布在卡口x_j周圍的概率p_j|i，根據得到概率p_j|i計算卡口x_i和卡口x_j的相似性p_ij；

步驟2：將高維度的卡口特征向量映射到低維空間中，得到對應的二維卡口特征y_i與y_j，計算二維卡口特征y_i與y_j的相似性q_ij；

步驟3：根據高維卡口x_i與卡口x_j的相似性p_ij和二維卡口特征y_i與y_j的相似性q_ij采用梯度下降優化Q分布與P分布的KL散度，得到卡口在二維空間中的映射y₁，...，y_N；

步驟4：對卡口在二維空間中的映射進行切割，得到網格單元；

步驟5：對網格單元的中的卡口數進行檢測，若網格單元中卡口數為1，則不進行操作；否則采用擴散算法將卡口數大于1的網格生成卡口矩陣及路網流量圖像，使得每個網格單元中的卡口數至多為1。