一种基于道路相似性的机动车尾气遥测设备布点方法技术

本发明专利技术公开了一种基于道路相似性的机动车尾气遥测设备布点方法。该方法以城市路网机动车尾气为研究对象，充分考虑了城市道路拓扑结构特征和道路旁环境因素等影响属性，提取出其中相关性较高的属性作为聚类变量，采用层次聚类的方法对城市路网中获得的机动车尾气数据进行了分析与处理。本发明专利技术结合聚类分析的结果与尾气遥测设备实际布点的相关要求，提出了能够将任意数目的尾气遥测设备进行优化布设的算法。本发明专利技术通过对大量尾气数据的处理与分析，从中得到布点规律，也可为其它规律的进一步发现提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于道路相似性的机动车尾气遥测设备布点方法
本专利技术属于智能交通的数据处理领域，涉及一种基于道路相似性的机动车尾气遥测设备布点方法。
技术介绍
当今社会，由于持续快速发展，人民群众收入稳步增加，全国机动车数量呈现逐年增加的趋势，伴随而来的机动车尾气问题也日益凸显。机动车尾气作为城市空气污染的主要源头，不仅造成城市大气污染的加重，导致雾霾天气的频发，还引发城市居民呼吸系统疾病患病风险的增加，对城市居民的日常生活和身体健康造成不良影响。汽车尾气已经成为城市在大型化发展和环境改善两者之间的一个非常突出的矛盾，为了解决这一问题，对机动车尾气进行有效检测和控制是必要的。同时，结合信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术的智能交通已经成为未来城市交通的必然发展方向，面对智能交通系统中不断产生的大量的数据，采用数据挖掘的方法对数据进行分析处理、发现其中隐含的规则，已经成为智能交通发展中的一个重要环节。通过对机动车尾气数据的获取、分析、预测，从而能够准确、全面、迅速地掌控机动车尾气数据的变化，为相关分析工作及发展战略制定提供决策依据，以满足管理部门对机动车排气污染防控和节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于道路相似性的机动车尾气遥测设备布点方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：采集所需样本数据并对样本数据进行预处理，所述所需样本数据是指用尾气遥测设备获得目标路网中每条路段一段时间内的尾气检测信息、道路车流量信息、天气信息和道路相关信息；数据预处理包括数据清洗、数据规约和数据变换三个方面；步骤二：采用层次聚类的方法对步骤一中经过数据预处理处理后的样本数据进行聚类分析；采用欧几里德距离作为聚类距离的度量，首先将每个样本都归为一类，计算每两个类之间的相似度，也就是样本与样本两两之间距离进行度量；然后把其中相似程度最高也就是距离最小的样本聚成一类，循环重复相似性度量并进行最近类的合并，每次减少一...

【技术特征摘要】
1.一种基于道路相似性的机动车尾气遥测设备布点方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：采集所需样本数据并对样本数据进行预处理，所述所需样本数据是指用尾气遥测设备获得目标路网中每条路段一段时间内的尾气检测信息、道路车流量信息、天气信息和道路相关信息；数据预处理包括数据清洗、数据规约和数据变换三个方面；步骤二：采用层次聚类的方法对步骤一中经过数据预处理处理后的样本数据进行聚类分析；采用欧几里德距离作为聚类距离的度量，首先将每个样本都归为一类，计算每两个类之间的相似度，也就是样本与样本两两之间距离进行度量；然后把其中相似程度最高也就是距离最小的样本聚成一类，循环重复相似性度量并进行最近类的合并，每次减少一类，最后直到所有的样本被聚到一类中去，得到聚类结果；步骤三：根据步骤二中的聚类结果，绘制聚类谱系图，将每一步聚类的结果直观的显示在聚类谱系图上；步骤四：对所考察的路段赋予权重，代表路段的重要程度以及优先考虑程度，将任意数目的尾气遥测设备对应相应数目的聚类结果，在聚类谱系图上找到包含类数目等于对应数目的聚类结果，选取每个类中权重最大的路段布设尾气遥测设备，最终得到将任意数目的尾气遥测设备进行布点的方案。2.根据权利要求1所述的基于道路相似性的机动车尾气遥测设备布点方法，其特征在于：步骤一中，具体实现如下：(1)聚类前的样本数据采集，将目标路网中的每条路段作为一个样本，获得每个样本路段一段时间内的尾气检测信息、道路车流量信息、天气信息和道路相关信息；其中：尾气检测信息，包括的数据项有：检测设备编号，检测时间，检测的车牌号码，车速，车辆加速度，车辆长度，CO2、CO、HC、NO浓度,烟度值，抓拍照片；道路车流量信息，包括的数据项有：道路名称，时间，小型客车、中型客车不同类型车辆的车流量；天气信息，包括的数据项有：时间，城市，天气状况，温度，湿度，风速，PM2.5，PM10，AQI；道路相关信息，包括的数据项有：地理位置id，所在省份，所在城市，所在街道，连接方式，路旁植被面积，建筑物平均高度；(2)样本数据预处理部分包括数据清洗、数据规约和数据变换三个方面；数据清洗，就是通过对数据的分析，找出缺失值、偏离过大的个别极端值进行丢弃处理；数据规约，删除与所考虑问题不相关、弱相关或冗余的属性，合并相同属性，同时不断的对相关属性的选择进行修改，以达到所要求的聚类效果；数据变换，将数据规约后的数据进行标准化处理，转化为便于处理的适当格式，以适应聚类分析的需要。3.根据权利要求1所述的基于道路相似性的机动车尾气遥测设备布点方法，其特征在于：所述步骤二中，采用层次聚类的方法对步骤一中处理得到的样本数据进行聚类分析具体包括以下步骤：(1)将步骤一中处理得到样本中的每一个样本都归为一类，计算每两个类之间的相似度，即对样本与样本两两之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：康宇，景浩，李泽瑞，崔艺，昌吉，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34