欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 202010025768X
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种基于量子粒子群优化策略的车联网交通流量预测方法,其特征在于该方法主要包括如下步骤:第1、构建交通流量预测数学模型;根据影响交通流量数据的几个要素,针对固定某一路段,建立基于该路段当前时刻、过去时段和上游流量状况的关系模型F(Vt,Ut,t)=yt,其中t为当前时刻,Vt为所测路段的上游路段l个路口的流量状况,Ut为所测路段前d个时间段的流量状况,yt为最终预测的交通数据流量;

第2、使用模拟退火算法(SA)和遗传算法(GA)优化量子粒子群优化策略的初始聚类中心;算法流程如下:(1)、编码方式,针对交通流量数据的特点和数据量,采用实数编码;每条染色体由h个聚类中心组成:C=c1,c2,...,ch,其中ci为第i个聚类中心点,C为h个聚类中心点的集合,对于维度为p的样本,染色体长度为h*m;

(2)、设置适应度函数,适应度函数是遗传算法在搜索操作中的重要判断依据,进化搜索也是建立在对每一个个体的适应度函数值的判断上,故选择合适的适应度函数直接决定了算法的优良性能;每个个体的目标函数Jm根据公式fi=1/Jm计算得到,Jm越小说明类内离散度和越小,对应个体适应度越高;

(3)、交叉操作,个体间互换基因,通过基因的重组产生具有更高适应度值的新个体;

(4)、变异操作,以一定的概率对每个基因位上的实数进行变异操作,然后用一个随机数替换发生变异的基因位;

(5)、个体模拟退火,模拟退火算法中的能量值选用个体适应度值表达,当该值变大时,则选择当前值作为下一个当前解,当该值变小时,则以一定的概率接受当前解;

第3、优化RBF神经网络参数,使用改进和优化后的量子粒子群优化策略,增大粒子位置的随机性,输出最优化的RBF神经网络参数;

第4、采用模糊c均值聚类算法(FCM)对径向基函数神经网络(RBF)进行训练,聚类得到的每组子样本都构成神经网络中的一个神经元;

第5、使用实际交通流量数据训练最终优化后的RBF神经网络;最后使用该路段的当前时刻,过去时段和上游流量状况数据运用在训练后的RBF神经网络上,最终获得当前时刻交通流量预测数据。

2.根据权利要求1所述一种基于量子粒子群优化策略的车联网交通流量预测方法,其特征在于,第2步所述优化量子粒子群优化策略的初始聚类中心包括:第2.1、创建初始种群并赋初值,初始化隶属度矩阵U,建立初始聚类中心矩阵V;

第2.2、在全局空间范围内搜索最优解;对每个个体进行遗传算法操作,由此产生的全新个体再经过模拟退火延续至下一代群体;通过反复不断迭代,直到达到终止条件,从而得到最优解,该最优解即为确定的量子粒子群优化策略初始聚类中心。

3.根据权利要求1所述一种基于量子粒子群优化策略的车联网交通流量预测方法,其特征在于,第3步所述优化RBF神经网络参数包括:第3.1、随机创建初始种群,并给各粒子的位置和速度随机赋予初值;

第3.2、计算各个粒子的适应度值,之后比较所有粒子适应度值,取得具有最优适应度的粒子位置;

第3.3、更新粒子的速度和位置;

第3.4、比较当前所有的粒子最优解和上一迭代周期的全局最优解,更新全局最优解,得到的全局最优解即为优化后的RBF神经网络参数。

4.根据权利要求1所述一种基于量子粒子群优化策略的车联网交通流量预测方法,其特征在于,第4步所述采用模糊c均值聚类算法(FCM)对径向基函数神经网络(RBF)进行训练包括:第4.1、采用模糊c均值聚类算法(FCM)对RBF神经网络进行训练,计算初始聚类中心c和隶属度矩阵U,将聚类的每组子样本作为RBF神经网络的神经元;选择初始聚类中心c和隶属度矩阵U中的一个变量进行赋值,利用两个变量相互关联性,使得两个变量通过不断的迭代和更新,不断减小目标函数的值,直到系统到达平稳状态,而平稳状态下即为所求的初始聚类中心c和隶属度矩阵U;

第4.2、聚类后所获得的聚类样本组作为RBF神经网络的神经元。