【技术实现步骤摘要】
基于地图网格索引和XGBOOST的超限车辆目的地预测方法及系统
[0001]本专利技术属于智能交通技术应用领域,具体涉及一种基于地图网格索引和XGBOOST的超限车辆目的地预测方法及系统。
技术介绍
[0002]车辆超限超载行为会使得公路基础设施的使用性能大幅衰减,给养护工作带来了巨大压力,且车辆超限超载行为极易引发道路交通事故,事故致死率较高,存在巨大的交通安全隐患。随着交通基础设施建设的快速推进和总体规模的不断扩大,超限超载的治理任务变得愈加繁重,传统的“人海战术”、“守株待兔”等治超方式,劳动强度大,工作效率低,治超执法面临巨大压力。
[0003]目前交通运输执法部门掌握了违法超限超载运输车辆清单,特别是存在严重超限超载行为的“百吨王”车辆清单,既有超限超载检测站点虽然能够获取车辆的某个时间点的定位数据,但由于车辆行驶目的地存在不确定性且车辆行驶速度快,车辆在被检测后追踪难度较大,如何实现超载车辆布控拦截是执法部门面临的棘手问题。
[0004]针对车辆行驶目的地的预测,国内外学者和机构已开展了相关研究。在对公交通勤乘客目的地预测方面,有学者提出了一种基于XGBOOST和图谱修正的公交通勤乘客目的地预测方法,由于公交车辆的路线和站点确定,目的地相对明确,其预测方法无法用于违法超限超载车辆行驶目的地预测。在汽车出行目的地预测研究方面,有学者研究了基于XGBOOST的汽车出行目的地预测,但是在目的地表达方面,直接用经纬度表达行驶目的地,算法预测的准确率仅为0.61,无法用于实际场景。
专利技术
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于地图网格索引和XGBOOST的超限车辆目的地预测方法,其特征在于,包括:采集超限超载车辆卫星导航定位数据,并对数据进行预处理,剔除数据集中信息不完整、错误、离散的异常数据;根据车辆经停特征,提取卫星导航定位数据中的车辆停止点和驻留时间;根据时间序列特征提取行程起终点经纬度和连续路径信息,并根据定位数据的速度和里程参数提取最近N个行程的运行特征,所述运行特征包括行驶平均速度、行驶里程;对应用行政区域的地图数据网格化处理并建立空间索引,将车辆定位数据映射至地图网格,基于起终点经纬度信息快速匹配提取行程终点的网络索引号,从而提取并补充车辆行程的终点网格编号特征;将提取的车辆行程特征作为输入使用XGBOOST进行模型训练,得到分类器,该分类器即为违法超限超载车辆行驶目的地预测模型;基于车辆实时行驶数据提取当前行程特征,将实时行程特征作为输入对车辆行驶目的地进行预测,预测得到车辆行驶目的地网格编号。2.根据权利要求1所述的基于地图网格索引和XGBOOST的超限车辆目的地预测方法,其特征在于,所述超限超载车辆卫星导航定位数据主要包括的字段有:运营商编号,经度,纬度,速度,海拔,方位角,终端时间,装载状态,定位状态,报警,接收时间,行驶仪速度,总里程。3.根据权利要求1所述的基于地图网格索引和XGBOOST的超限车辆目的地预测方法,其特征在于,剔除异常数据的判定规则为:缺少以上任意一个字段的数据视为信息不完整的数据,经度和纬度共同确定的定位点跳出中国区域范围视为错误数据,同时任意连续的5个定位点之间的距离大于阈值2公里视为异常跳动点,这些异常数据需要进行剔除。4.根据权利要求1所述的基于地图网格索引和XGBOOST的超限车辆目的地预测方法,其特征在于,所述车辆行程特征提取的车辆停止点和驻留时间提取,具体为:车辆停止点的识别采用直接里程差计算,初步判定时相邻两点的里程差小于2公里的点初步判定为停止点,初步计算后再整合结果以获取所有的停止点;初步判定后进行细化判定,相邻两点的平均速度低于1km/h即将该停止点判定为停车状态;将车辆停止点在2公里范围内的所有点进行聚合,每个区域内聚合的所有点根据时间序列计算获得车辆的停止时间,并将停止1小时以上的区域进行提取,该提取过程可过滤车辆因为拥堵导致的停驶状态。5.根据权利要求1所述的基于地图网格索引和XGBOOST的超限车辆目的地预测方法,其特征在于,所述的车辆行程特征提取的行驶平均速度和行驶里程提取,具体为:通过车辆停止点的识别,将车辆的运行轨迹划分为停止点和行驶行程,根据时间序列特征提取行程起终点经纬度和连续路径信息,并根据定位数据的速度、里程提取最近5个行程的运行特征数据;1)行程平均速度每个行程根据其行驶里程与行驶时间的比值,确认其行程内平均速度;通过算术平均求得某个车辆多个行程的平均速度;行程平均速度根据统计日期的长短,继续形成三个特征:过去一个月的平均速度、过去一周平均速度、上一行程的平均速度;
其中,k(i,j)为第k个行程,当前行程的起点为停车点j,当前行程的终点即下一个停车点为i;v
k(i,j)
为行程k的平均速度;n为某辆车的n个行程;为某辆车n个行程的平均速度;2)行程平均里程每个行程可确定其行驶里程d
i,j
;多个行程的里程,通过算术平均求得某个车辆多个行程的平均里程。6.根据权利要求1所述的基于地图网格索引和XGBOOST的超限车辆目的地预测方法,其特征在于,所述的将车辆定位数据映射至地图网格,具体为:将卫星定位数据定义为一个二维平...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈爱伟,万剑,陈玉飞,党倩,马宇飞,杨羚,谢斌,
申请(专利权)人:华设设计集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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