数据挖掘三大经典算法在交通领域的应用综述

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数据挖掘领域十大经典算法以及适用领域

数据挖掘领域十大经典算法以及适用领域

数据挖掘领域⼗⼤经典算法以及适⽤领域1.AdaboostAdaboost算法是⼀种提升⽅法,将多个弱分类器,组合成强分类器。

AdaBoost,是英⽂”Adaptive Boosting“(⾃适应增强)的缩写,由Yoav Freund和Robert Schapire在1995年提出。

它的⾃适应在于:前⼀个弱分类器分错的样本的权值(样本对应的权值)会得到加强,权值更新后的样本再次被⽤来训练下⼀个新的弱分类器。

在每轮训练中,⽤总体(样本总体)训练新的弱分类器,产⽣新的样本权值、该弱分类器的话语权,⼀直迭代直到达到预定的错误率或达到指定的最⼤迭代次数。

总体——样本——个体三者间的关系需要搞清除总体N。

样本:{ni}i从1到M。

个体:如n1=(1,2),样本n1中有两个个体。

算法原理(1)初始化训练数据(每个样本)的权值分布:如果有N个样本,则每⼀个训练的样本点最开始时都被赋予相同的权重:1/N。

(2)训练弱分类器。

具体训练过程中,如果某个样本已经被准确地分类,那么在构造下⼀个训练集中,它的权重就被降低;相反,如果某个样本点没有被准确地分类,那么它的权重就得到提⾼。

同时,得到弱分类器对应的话语权。

然后,更新权值后的样本集被⽤于训练下⼀个分类器,整个训练过程如此迭代地进⾏下去。

(3)将各个训练得到的弱分类器组合成强分类器。

各个弱分类器的训练过程结束后,分类误差率⼩的弱分类器的话语权较⼤,其在最终的分类函数中起着较⼤的决定作⽤,⽽分类误差率⼤的弱分类器的话语权较⼩,其在最终的分类函数中起着较⼩的决定作⽤。

换⾔之,误差率低的弱分类器在最终分类器中占的⽐例较⼤,反之较⼩。

优点(1)精度很⾼的分类器(2)提供的是框架,可以使⽤各种⽅法构建弱分类器(3)简单,不需要做特征筛选(4)不⽤担⼼过度拟合实际应⽤(1)⽤于⼆分类或多分类(2)特征选择(3)分类⼈物的baseline2.C4.5C4.5是决策树算法的⼀种。

决策树算法作为⼀种分类算法,⽬标就是将具有p维特征的n个样本分到c个类别中去。

智能交通系统的数据挖掘与分析

智能交通系统的数据挖掘与分析

智能交通系统的数据挖掘与分析智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)是一种基于先进的通信、计算和控制技术的交通管理系统。

随着技术的快速发展,越来越多的交通数据被收集和储存,为了更好地理解和利用这些数据,数据挖掘与分析在智能交通系统中发挥着重要的作用。

本文将讨论智能交通系统的数据挖掘和分析相关的技术和方法。

1. 数据收集与预处理在智能交通系统中,数据的收集是第一步。

各种传感器和监控设备可以收集到交通流量、速度、车辆位置等大量数据。

这些数据在应用前需要进行预处理,包括数据清洗、去噪和数据转换等工作,以确保数据的准确性和有效性。

2. 数据挖掘技术数据挖掘技术是智能交通系统中的一项关键技术,通过从大量数据中发现隐藏的模式和规律,为交通系统的优化和决策提供支持。

在智能交通系统中,常用的数据挖掘技术包括聚类分析、分类分析、关联规则挖掘和时间序列分析等。

2.1 聚类分析聚类分析是将相似的数据对象划分到同一组别中的过程。

在智能交通系统中,聚类分析可以用来识别不同的交通模式和行为,如高峰期、拥堵路段等。

通过对聚类结果的分析,可以为交通管理部门提供决策参考。

2.2 分类分析分类分析是将数据对象划分到已知类别中的过程。

在智能交通系统中,分类分析可以用来预测交通流量、预测交通事故等。

通过对历史数据的学习,分类模型可以为交通系统的管理和规划提供决策支持。

2.3 关联规则挖掘关联规则挖掘是寻找数据集中的频繁项集和关联规则的过程。

在智能交通系统中,关联规则挖掘可以用来发现交通事故发生的相关因素和规律。

通过对关联规则的分析,可以为交通事故的预测和预防提供指导。

2.4 时间序列分析时间序列分析是对时间排序的数据进行分析和预测的过程。

在智能交通系统中,时间序列分析可以用来预测未来的交通流量、拥堵情况等。

通过对历史数据的分析,时间序列模型可以帮助交通管理部门做出相应的调度和优化措施。

基于数据挖掘的交通拥堵预测算法研究

基于数据挖掘的交通拥堵预测算法研究

基于数据挖掘的交通拥堵预测算法研究交通拥堵是城市发展和交通运输中普遍存在的问题,给人们的生活和经济发展带来了诸多不便。

如何准确地预测交通拥堵状况对于城市交通管理具有重要意义。

本文将以“基于数据挖掘的交通拥堵预测算法研究”为题,探讨利用数据挖掘技术来预测交通拥堵的方法和应用。

一、引言交通拥堵一直是城市交通规划和管理的难题,准确地预测交通拥堵情况有助于提前采取相应的交通调控措施,从而减少交通拥堵带来的不便和经济损失。

二、数据挖掘在交通拥堵预测中的应用数据挖掘作为一种从大量数据中提取有价值信息的技术手段,可以应用于交通领域中的拥堵预测。

通过分析历史交通数据、人口数据、天气数据、道路状况数据等多种数据,可以构建有效的数据模型,从而实现交通拥堵的预测。

1. 数据采集和预处理在进行交通拥堵预测之前,首先需要采集和整理相关的交通数据。

这些数据可以包括历史交通流量、道路拓扑结构、地理和气象信息等。

通过清洗、整合和标准化这些数据,可以为后续的数据挖掘分析提供准确和一致的输入。

2. 特征选择和构建在挖掘交通拥堵的特征时,需要从采集到的数据中选择相关的特征进行训练和建模。

常用的特征包括交通流量、交通速度、道路容量、路段长度等。

通过对这些特征进行组合和构建,可以得到更加综合和具有预测能力的特征。

3. 模型选择和训练选择合适的数据挖掘模型是进行交通拥堵预测的关键。

常用的模型包括回归模型、分类模型、时间序列模型等。

根据数据的特性和任务的要求,可以选择合适的模型进行训练和优化。

4. 模型评估和预测在进行交通拥堵预测时,需要对模型进行评估和验证。

通过使用交叉验证和其他评估指标,可以评估模型的准确性和泛化能力。

根据模型的预测结果,可以提前预警交通拥堵并采取相应的交通调控措施。

三、数据挖掘在交通拥堵预测中的应用案例现有的研究已经证明了数据挖掘技术在交通拥堵预测中的有效性和可行性。

以下是一些应用案例的介绍:1. 基于历史交通数据和神经网络模型的拥堵预测利用神经网络模型可以建立交通拥堵预测模型,通过训练模型并使用历史交通数据,可以实现对未来交通拥堵情况的预测。

智能交通系统中的数据挖掘与优化

智能交通系统中的数据挖掘与优化

智能交通系统中的数据挖掘与优化智能交通系统作为现代城市交通管理的重要组成部分,能够通过使用各种传感器和传输技术,实现对交通流量、车辆位置、道路状态等数据的采集和处理,从而提供精确的交通信息服务,进一步优化交通运行效能。

为了充分发挥智能交通系统的优势,数据挖掘与优化在其中扮演着重要角色。

一、数据挖掘在智能交通系统中的应用1.交通流量预测智能交通系统通过采集和记录车辆位置、速度、车牌等信息,利用数据挖掘技术对历史数据进行分析和建模,从而能够准确预测交通流量的变化趋势。

这对于交通管理部门合理调配交通资源、优化交通流量具有重要意义。

2.交通事故预警通过智能交通系统采集到的交通数据,结合历史事故数据,可以通过数据挖掘技术发现交通事故的潜在规律和影响因素。

基于这些规律,交通管理系统可以提前预警可能发生的交通事故,并及时采取相应的措施,有效降低事故发生的概率。

3.路况监测与引导利用智能交通系统中采集到的交通数据,通过数据挖掘技术对路况进行实时监测和分析,根据实际情况对交通信号灯进行智能调控,合理引导车辆流动,减少交通拥堵现象,提高道路运行效率。

二、智能交通系统中的数据优化1.交通规划与优化通过对大数据的分析和挖掘,智能交通系统可以对城市交通进行规划和优化。

通过对历史交通数据的分析,可以找到交通瓶颈,进而找到解决问题的方法。

比如通过优化交通路线,提供更加便捷的交通出行方式,减少交通拥堵,提升交通效率。

2.车辆调度与路径规划智能交通系统通过对车辆的实时监测,能够实现车辆的优化调度与路径规划。

通过对车辆位置、行驶速度等数据的分析,可以合理安排车辆的出发时间和路径,从而减少空驶率和等待时间,提高车辆利用率和服务质量。

3.出行服务个性化智能交通系统通过数据挖掘与分析,可以了解用户的出行需求、出行习惯等信息,从而为用户提供个性化的出行服务。

通过分析用户的历史出行数据,系统可以提供精准的出行推荐,避开交通拥堵区域,选择最佳的出行方式,提高出行效率和用户体验。

三种经典的数据挖掘算法

三种经典的数据挖掘算法

算法,可以说是很多技术的核心,而数据挖掘也是这样的。

数据挖掘中有很多的算法,正是这些算法的存在,我们的数据挖掘才能够解决更多的问题。

如果我们掌握了这些算法,我们就能够顺利地进行数据挖掘工作,在这篇文章我们就给大家简单介绍一下数据挖掘的经典算法,希望能够给大家带来帮助。

1.KNN算法KNN算法的全名称叫做k-nearest neighbor classification,也就是K最近邻,简称为KNN算法,这种分类算法,是一个理论上比较成熟的方法,也是最简单的机器学习算法之一。

该方法的思路是:如果一个样本在特征空间中的k个最相似,即特征空间中最邻近的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。

KNN算法常用于数据挖掘中的分类,起到了至关重要的作用。

2.Naive Bayes算法在众多的分类模型中,应用最为广泛的两种分类模型是决策树模型(Decision Tree Model)和朴素贝叶斯模型(Naive Bayesian Model,NBC)。

朴素贝叶斯模型发源于古典数学理论,有着坚实的数学基础,以及稳定的分类效率。

同时,NBC模型所需估计的参数很少,对缺失数据不太敏感,算法也比较简单。

理论上,NBC模型与其他分类方法相比具有最小的误差率。

但是实际上并非总是如此,这是因为NBC模型假设属性之间相互独立,这个假设在实际应用中往往是不成立的,这给NBC模型的正确分类带来了一定影响。

在属性个数比较多或者属性之间相关性较大时,NBC模型的分类效率比不上决策树模型。

而在属性相关性较小时,NBC模型的性能最为良好。

这种算法在数据挖掘工作使用率还是挺高的,一名优秀的数据挖掘师一定懂得使用这一种算法。

3.CART算法CART 也就是Classification and Regression Trees。

就是我们常见的分类与回归树,在分类树下面有两个关键的思想。

第一个是关于递归地划分自变量空间的想法;第二个想法是用验证数据进行剪枝。

数学在交通科学中的应用

数学在交通科学中的应用

数学在交通科学中的应用在现代社会中,交通问题一直是重要的研究领域之一。

为了更好地解决城市交通拥堵、提高交通效率和保障道路安全,数学被广泛应用于交通科学中。

本文将探讨数学在交通科学中的应用,并介绍几个常见的数学模型和方法。

一、交通流模型交通流模型是交通工程中的核心元素之一,其目的是描述车辆在道路网络中的运行状态。

通过数学建模,我们可以更好地理解交通流特性、分析交通拥堵状况,并设计出相应的交通控制策略。

在交通流模型中,连续模型和离散模型是两种常见的数学方法。

连续模型使用偏微分方程来描述交通流的演化过程,其中最著名的是Lighthill-Whitham-Richards(LWR)模型和守恒-守恒模型。

离散模型则基于概率和统计方法,通过建立车辆之间的相互作用来描述交通流。

著名的离散模型包括Cellular Automaton(CA)模型和Microscopic Traffic Simulation(MTS)模型。

二、交通信号优化交通信号优化是提高交通效率的重要手段之一。

通过合理设置信号配时方案,可以减少交通拥堵、提高交通吞吐量,并优化交通流分配。

数学中的最短路径算法在交通信号优化中有广泛的应用。

例如,Dijkstra算法可以用于求解最短路径问题,从而确定交通信号的相位和配时。

此外,进化算法和遗传算法等优化算法也可以用于交通信号优化,通过不断迭代找到最优的信号配时方案。

三、交通网络设计交通网络设计是指根据交通需求和交通规划,合理设计道路网络结构和交通线路,以满足人们的出行需求。

图论是数学中研究网络结构的重要工具。

在交通网络设计中,图论可以帮助我们分析交通网络的拓扑特征、计算最优路径和最小生成树,并进行网络优化。

例如,最小生成树算法可以用于确定交通网络中的主要道路和交通枢纽,从而提高整体的交通效率。

四、交通仿真模拟交通仿真模拟是利用计算机模拟交通实际情况,以评估交通控制策略的效果和验证交通管理方案的可行性。

大数据技术在交通运输领域的应用

大数据技术在交通运输领域的应用

大数据技术在交通运输领域的应用在当今信息时代,大数据技术的快速发展和广泛应用已经对各个行业产生了重大影响,交通运输领域也不例外。

大数据技术的应用使得交通运输更加智能、高效和安全,为城市的可持续发展提供了强大的支持。

本文将探讨大数据技术在交通运输领域的应用。

一、智能交通管理大数据技术在交通管理中的应用使交通系统变得更加智能化。

通过收集和分析大量交通数据,包括车辆信息、路况状况和乘客需求等,交通管理部门可以更好地了解交通运行状况。

基于这些数据,交通管理系统可以进行交通流预测、调度和优化,从而减少交通拥堵、提高交通效率。

二、智能交通导航大数据技术在交通导航领域的应用使得导航系统更加准确和智能。

利用大数据分析,交通导航系统能够实时监测道路状况,并给驾驶员提供最佳的导航路线。

此外,交通导航系统还可以根据个人习惯和需求,提供个性化的导航建议,从而提升驾驶体验。

三、智能交通安全大数据技术在交通安全领域的应用可以提高交通安全性。

通过对交通数据的实时监测和分析,交通管理部门可以及时发现交通事故隐患,预警交通违规行为,并及时采取相应的措施。

此外,大数据技术还可以与智能车辆技术相结合,实现车辆与路况的实时互动,提升交通安全水平。

四、智能公共交通大数据技术在公共交通领域的应用可以提高公共交通的效率和服务质量。

通过分析乘客出行数据,公共交通部门可以优化公交线路规划和调度,提高公交车辆的运行效率。

同时,大数据技术还可以为乘客提供个性化的出行建议和服务,如实时公交查询、预测公交到达时间等,提升乘客出行体验。

五、智能停车管理大数据技术在停车管理中的应用可以提高停车效率和服务体验。

通过收集和分析停车相关数据,停车管理部门可以实时监测停车位的使用情况,并根据需求进行合理的停车位配置。

此外,大数据技术还可以提供实时停车信息和导航服务,帮助驾驶员快速找到空闲停车位,减少停车阻塞和寻找停车位的时间。

综上所述,大数据技术在交通运输领域的应用已经取得了显著成效。

智能交通系统中的数据挖掘和预测技术研究

智能交通系统中的数据挖掘和预测技术研究

智能交通系统中的数据挖掘和预测技术研究第一章:引言智能交通系统是利用先进的信息技术和通信技术,对交通流量、道路状况、交通事件等进行感知、分析和处理的系统。

数据挖掘和预测技术作为智能交通系统中的关键环节,能够从大量的交通数据中提取有价值的信息,为交通管理和优化提供科学依据。

本文将重点探讨智能交通系统中的数据挖掘和预测技术的研究进展和应用。

第二章:智能交通系统中的数据挖掘技术2.1 数据采集与预处理在智能交通系统中,数据采集是首要步骤。

通过安装传感器设备、摄像头等,收集道路、车辆、行人等相关数据。

然而,由于数据的多样性、更新频率等原因,数据质量可能存在问题。

因此,预处理技术在数据采集后起到了重要的作用,包括数据清洗、数据集成、数据变换等,以提高数据的准确性和可用性。

2.2 数据可视化与探索性分析数据可视化是将抽象的数据转换为图表、地图等可视化形式的过程,可以帮助研究人员更好地理解和分析数据。

通过数据可视化,可以对交通流量、拥堵情况等进行直观展示,为决策提供直观参考。

探索性分析是对数据进行统计分析,并通过发现数据间的相关性和规律,为后续的数据挖掘和预测提供基础。

2.3 数据挖掘算法在智能交通系统中的应用数据挖掘算法是从大量的数据中发现隐含模式和规律的工具。

在智能交通系统中,常用的数据挖掘算法包括聚类分析、关联规则、分类算法等。

聚类分析可以将相似的数据分为一类,帮助交通管理部门进行交通流量的划分和预测。

关联规则可以发现不同数据之间的关联性,为交通事件的预测和处理提供依据。

分类算法可以对交通数据进行分类,如交通事故类型的分类预测。

第三章:智能交通系统中的预测技术3.1 时间序列预测模型时间序列预测模型是一种预测未来数值的方法,通过对历史数据的分析和建模,来预测未来的交通流量、道路状况等。

常用的时间序列预测模型包括ARIMA模型、神经网络模型等。

这些模型可以根据历史数据的趋势和周期性,进行准确的交通流量预测,为交通管理提供合理的决策依据。

数据挖掘技术在交通行业中的应用研究

数据挖掘技术在交通行业中的应用研究

数据挖掘技术在交通行业中的应用研究一、引言交通行业是国民经济中重要的组成部分,具有重要的社会、经济、文化和政治意义。

为了提高交通运输的质量和效率,交通行业需要采用先进的数据技术来指导管理决策。

数据挖掘技术是现代计算机科学领域中的一种重要技术,在交通行业中的应用也越来越广泛。

本文将从数据挖掘技术的概念、交通行业的特点、交通数据挖掘的研究现状和交通数据挖掘的应用案例四个方面,探讨数据挖掘技术在交通行业中的应用研究。

二、数据挖掘技术的概念数据挖掘技术是指在大规模数据的情况下,利用计算机的算法和技术,从数据中自动发现有意义的、潜在的、先前未知的、可理解的模式或知识的过程。

数据挖掘技术包括分类、聚类、关联规则挖掘、时序模式挖掘、异常值检测、预测等。

三、交通行业的特点交通行业具有复杂性、动态性和随机性等特点。

在交通运输的整个过程中,需要不断收集和处理各种数据,包括路况数据、车辆数据、乘客数据、视频监控等。

这些数据具有海量性、跨越性和异构性等特点,需要进行有效地整合、分析和应用。

四、交通数据挖掘的研究现状交通数据挖掘的研究方向包括但不限于路况预测、车辆轨迹和行驶状态分析、交通事故分析、乘客行为分析等。

目前,许多学者和研究机构都在交通数据挖掘领域进行了具体研究。

1. 路况预测路况预测是交通数据挖掘中的一项重要研究内容。

通过利用历史数据,对未来的路况进行预测,可以为驾驶员提供实时的路况信息,提高车辆行驶的安全性和效率。

目前,常用的路况预测模型包括基于时间序列的方法、机器学习方法以及深度学习方法等。

2. 车辆轨迹和行驶状态分析车辆轨迹和行驶状态分析是指对车辆在行驶过程中的轨迹和状态进行分析,从中提取有用的信息。

这些信息可以用于道路规划、交通控制、车辆优化等方面,优化交通系统的整体性能。

3. 交通事故分析交通事故分析是交通数据挖掘领域的一个重要研究方向。

通过分析交通事故的原因、分布等情况,提高交通安全性,减少交通事故发生率。

数据挖掘算法在汽车智能驾驶中的应用

数据挖掘算法在汽车智能驾驶中的应用

数据挖掘算法在汽车智能驾驶中的应用汽车智能驾驶是目前汽车发展的趋势,数据挖掘算法在智能驾驶中的应用已经成为了一项热门研究领域。

本文将讨论数据挖掘算法在汽车智能驾驶中的应用,包括车辆诊断、车辆控制和交通流预测。

一、车辆诊断数据挖掘在车辆诊断中的应用已经成为了一项必不可少的技术。

通过大数据的收集和分析,车辆可以实时进行故障诊断。

传统方法通常是通过手工分析车辆故障信息,并查找相关的维护手册。

这种方法是逐渐被淘汰的,因为这种方式效率低下,并且容易导致错误。

相反,数据挖掘算法可以根据车辆的历史数据和信息,分析出车辆潜在的故障原因,并给出正确的解决方案。

数据挖掘算法可以从车辆的传感器数据中提取特征,并与车辆的历史数据进行比对,以便在车辆出现故障时能够更快地找到故障原因。

例如,可以通过机器学习算法和其他分类算法,对车辆的故障数据进行分析,并进行分类,以便车辆维修人员能更快地知道正确的维修方法。

二、车辆控制数据挖掘算法在车辆控制中的应用也越来越普遍。

在它的帮助下,车辆可以更准确、更安全地行驶。

数据挖掘算法可以在车辆的控制系统中,通过对车辆各种数据的收集和分析,为车辆提供更精确的导航、加速和制动指导。

例如,在自动驾驶领域,数据挖掘算法可以帮助车辆更好地理解周围的环境和行驶路线。

通过对原始传感器数据的分析和处理,车辆可以获得更精确的路线规划和避免意外事件的能力。

此外,数据挖掘算法还可以根据车辆的实时状态,调整车辆的速度、转向和制动力度,以确保车辆能够在安全的速度下行驶和停止。

三、交通流预测在解决城市交通拥堵问题上,数据挖掘算法也显得非常有用。

通过对城市交通的数据进行分析,数据挖掘算法可以预测交通流的情况,并将其用于交通管理中。

例如,通过分析过往的车辆运动数据、道路状况、天气和其他因素,可以提前预测某一地区的交通状况,然后根据预测结果进行合理的路口控制。

这种控制可以减少城市交通堵塞和减少车速减缓等情况的发生,从而提高智能交通系统的效率和安全性。

交通数据分析技术总结

交通数据分析技术总结

交通数据分析技术总结交通数据分析技术在现代城市规划和交通管理中扮演着重要的角色。

通过对交通数据的收集和分析,我们可以获得宝贵的信息,帮助我们更好地了解交通状况、优化交通系统以及改进交通政策。

本文将对几种常用的交通数据分析技术进行总结和介绍。

一、交通数据收集技术1. 传感器技术:传感器技术是最常见和广泛应用的交通数据收集技术之一。

它可以通过在路面上布置传感器设备,实时监测车辆的数量、速度和流量等信息。

这种技术的优点是准确性高,可以提供实时的数据更新。

常用的传感器包括磁敏传感器和微波传感器等。

2. 视频监控技术:视频监控技术通过在交通路口或要道安装摄像头,监测车辆的运行状况。

这种技术可以提供更加全面的数据,如车辆类型、车道占用情况等。

同时,视频监控技术还可以进行图像识别,实现识别车辆数量和车辆流量等功能。

二、交通数据处理技术1. 数据挖掘技术:数据挖掘技术是一种通过对大量数据的分析和处理,发现其中潜在规律和模式的方法。

在交通数据处理中,数据挖掘技术可以帮助我们发现车辆的出行规律、交通拥堵的原因等,并提供相应的解决方案。

2. 地理信息系统(GIS)技术:地理信息系统技术可以将交通数据与地理信息相结合,实现对交通情况的空间分析。

通过GIS技术,我们可以在地图上显示交通流量的分布情况、交通拥堵的热点区域以及最佳行驶路径等。

三、交通数据分析应用1. 交通流量预测:通过对历史交通数据的分析和模型建立,可以预测未来交通流量的情况。

这对于交通规划和交通管理部门而言非常重要。

准确的交通流量预测可以帮助决策者合理规划道路建设和交通基础设施。

2. 交通拥堵分析:通过分析交通数据,我们可以了解交通拥堵的原因和状况。

这可以帮助我们制定相应的交通管理政策,如改变交通信号灯配时、建设公共交通线路等,从而减少交通拥堵,提高交通效率。

3. 交通事故分析:交通事故是交通管理中的重要问题,通过对交通数据的分析,我们可以了解事故发生的时间、地点、原因等。

基于数据挖掘的交通事故分析研究

基于数据挖掘的交通事故分析研究

基于数据挖掘的交通事故分析研究引言交通事故是现代社会中一个严重的社会问题,给人们的生命和财产造成了巨大的损失。

为了更好地预防和处理交通事故,许多研究者开始利用数据挖掘技术来分析交通事故数据。

本文就基于数据挖掘的交通事故分析研究展开讨论,并探讨这一研究的应用价值和潜在风险。

数据收集与整理要进行基于数据挖掘的交通事故分析研究,首先需要收集和整理大量的交通事故数据。

这些数据可以来自于交通事故报告、保险公司记录、交通管理部门等渠道。

然后,需要对数据进行预处理,包括清洗数据、处理缺失值和异常值等。

特征选择与提取在数据预处理完成后,接下来就是进行特征选择与提取。

通常,交通事故数据包括事故时间、地点、天气状况、车辆类型、人员伤亡情况等多个特征。

通过对这些特征进行分析,可以提取出一些与交通事故发生相关的重要特征。

这些特征可以用来建立交通事故发生的预测模型,并为交通管理部门提供决策依据。

聚类分析聚类分析是将样本划分为若干个互不相交的子集,使得同一子集中的样本之间相似度较高,而不同子集之间的相似度较低。

在交通事故分析中,可以使用聚类分析将交通事故数据划分为不同的类别,例如按事故时间划分为早高峰、晚高峰等。

这样可以更好地理解不同时间段交通事故的发生规律,并制定有针对性的交通管理措施。

关联规则挖掘关联规则挖掘是从大规模数据集中寻找出现频率较高的关联关系。

在交通事故分析中,可以利用关联规则挖掘来探索交通事故之间的关联关系。

例如,可以发现某个地点发生事故的概率较高,或者某种天气状况下发生事故的风险较大等。

这样可以帮助交通管理部门更好地选择交通事故防控策略,减少事故的发生。

预测模型建立基于数据挖掘的交通事故分析还可以通过建立预测模型来预测交通事故的发生。

常见的预测模型包括决策树、支持向量机、神经网络等。

这些模型可以通过分析历史交通事故数据来建立,并用于预测未来交通事故的发生概率。

这种预测模型可以帮助交通管理部门合理安排交通警力和道路资源,以提前防止事故的发生。

大数据技术在交通领域的应用

大数据技术在交通领域的应用

大数据技术在交通领域的应用1. 引言1.1 大数据技术在交通领域的应用大数据技术在交通领域的应用已经成为一种趋势,其对交通管理、预测、安全监控、数据分析以及信号灯优化等方面都有着重要的影响。

通过大数据技术,交通管理部门能够实现更高效的智能交通管理系统,更准确的交通预测和优化方案,更全面的交通安全监控,更深入的交通数据分析,以及更智能的交通信号灯控制。

大数据技术的引入,改变了传统交通管理的方式,使得交通系统更加智能化和高效化。

通过对大量的交通数据进行分析和挖掘,交通管理部门能够更好地把握交通情况,及时调整交通流量,减少拥堵和事故发生的可能性。

大数据技术的应用也提高了交通系统的智能化水平,为未来交通发展提供了更广阔的空间。

大数据技术在交通领域的应用无疑将会带来革命性的改变,对交通管理、预测、安全监控、数据分析以及信号灯优化等方面都将产生深远影响。

随着技术的不断发展和完善,大数据技术在未来的交通发展中将扮演着越来越重要的角色,为交通系统的发展注入新的动力。

2. 正文2.1 智能交通管理系统智能交通管理系统是大数据技术在交通领域中的重要应用方向之一。

通过采集、存储、分析和处理各类交通数据,智能交通管理系统能够实现实时监控道路交通情况,并做出智能调度和决策。

智能交通管理系统可以通过监测交通流量、速度和拥堵情况,实现对道路交通的实时监控。

基于大数据技术,系统可以快速分析各路段的交通状态,并根据实时数据实时调整交通信号灯的时序,以优化交通流量,减少堵塞。

智能交通管理系统还可以结合GPS定位技术和地理信息系统,实现车辆跟踪、路径规划和智能导航等功能,以提升驾驶员和乘客的出行体验。

智能交通管理系统在大数据技术的支持下,能够实现交通流量的实时监控、预测和优化调度,提高道路通畅度,减少交通事故发生率,为城市交通发展和人们的出行提供更便捷、安全的服务。

2.2 交通预测与优化交通预测与优化是大数据技术在交通领域应用中非常重要的一环。

大数据技术在交通领域的应用

大数据技术在交通领域的应用

大数据技术在交通领域的应用随着科技的进步和社会的发展,大数据技术在各个领域得到了广泛的应用,交通领域也不例外。

大数据技术在交通领域的应用主要包括交通流量监测、智能调度、交通安全、智能交通等方面。

大数据技术在交通领域的应用最为显著的就是交通流量监测。

通过采集车辆、行人等交通参与者的数据,结合传感器、摄像头等设备,可以实时监测道路上的交通流量,包括车辆的数量、速度、密度等信息。

通过对这些数据的分析和处理,可以得出道路的交通状况,从而进行交通调度和规划,提高道路的使用效率和交通的通行能力。

大数据技术在交通领域的应用还可以实现智能调度。

通过分析交通数据,可以得出交通状况的趋势和规律,进而优化交通调度方案。

在公交运营中,大数据技术可以根据乘客的出行需求和道路的交通状况,实时调整车辆的发车间隔和线路走向,提高公交系统的效率和服务质量。

在货运方面,大数据技术可以根据货物的送货地址、重量和交通状况等因素,合理调配运输资源,提高货运效率。

大数据技术还可以在交通领域提高交通安全。

通过分析交通数据,可以预测交通事故的概率和热点区域,从而采取相应的措施来减少事故的发生。

在交通信号灯控制方面,大数据技术可以实时监测道路上的交通流量和道路的通行能力,从而合理调整信号灯的时间和间隔,减少交通堵塞和事故发生的可能性。

大数据技术还可以通过分析交通事故数据,挖掘事故发生的原因和规律,以便提供针对性的交通安全教育和宣传。

大数据技术还可以实现智能交通。

通过将交通数据和物联网技术相结合,可以建设智能交通系统,实现车辆和交通设施之间的信息互通和协同。

通过车辆与交通设施之间的通信,可以实时获取道路的交通情况和交通事故的信息,提前预警驾驶员,减少事故的发生。

智能交通系统还可以根据交通状况,自动调整交通信号灯和交通设施的使用状态,提高道路的通行能力。

大数据技术在交通领域的应用可以提高交通流量监测的精确度和效率,实现智能调度和优化交通方案,提高交通安全和减少事故发生的概率,进而建设智能交通系统,提高道路的通行能力和交通的效率。

大数据技术在交通运输领域中的应用

大数据技术在交通运输领域中的应用

大数据技术在交通运输领域中的应用一、引言随着互联网技术的进步,大数据技术已经成为了不可或缺的一部分,其在交通运输领域中的应用更是给这个领域带来了颠覆性的变革。

本文将介绍大数据技术在交通运输领域中的应用,包括交通状况分析、智能交通管理和网络安全防护等方面。

二、交通状况分析在现代城市中,交通状况是非常重要的一个方面,因此,交通状况分析成为了大数据技术在交通运输领域中的应用之一。

传统的交通状况分析方式主要基于人工统计,该方法效率较低,且数据采集不全面。

而采用大数据技术进行交通状况分析可以充分利用各类交通数据资源,实现全面高效的交通状况分析。

大数据技术可以利用交通信号灯、车载传感器、无人机影像等数据,实现实时监测道路流量、交通拥堵情况、车辆行驶速度和车辆密度,进而对道路容量和流量进行精确评估和优化管理。

三、智能交通管理智能交通管理是大数据技术在交通运输领域中的另一大应用。

智能交通管理通过整合交通数据,运用大数据技术,可以实现城市交通在线化、智能化管理。

例如,采用大数据分析技术,即时分析并实现智能预测拥堵情况、行驶路线规划、路面监控等工作,使得车辆行驶变得更加顺畅,城市交通管理更加高效。

另外,智能交通管理还可以为城市交通规划提供重要数据支撑,以便城市规划者能够更加科学地进行交通发展计划和道路建设。

四、网络安全防护网络安全防护也是大数据技术在交通运输领域中的一个重要应用。

随着智能交通管理和交通状况分析的不断加深,交通数据的安全保护成为关键问题,而大数据技术的云计算、深度学习等技术为保障数据安全提供了有力支持。

特别是在智能交通安全保障中,大数据技术可以实现交通数据安全备份、重点数据实时监测、交通数据风险预警等,使得交通数据的安全得到充分保障。

五、结论综上所述,大数据技术已经广泛应用于交通运输领域中,并且取得了明显的效果。

未来,在交通运输领域中,大数据技术将更加广泛地应用,为城市交通管理和交通安全保障提供更多有力的支持。

大数据在交通运输领域的应用

大数据在交通运输领域的应用

大数据在交通运输领域的应用随着大数据技术的发展和普及,其在各个领域的应用也越来越广泛。

交通运输领域作为人们日常生活中必不可少的一部分,也开始借助大数据技术来提升运输效率、优化出行体验、提高交通安全等。

本文将从数据采集、数据分析以及数据应用三个方面,探讨大数据在交通运输领域的应用。

一、数据采集大数据的应用需要大量的数据来支持,因此数据采集是应用的第一步。

在交通运输领域,数据的采集可以通过多种方式进行。

目前,各类城市交通管理部门普遍安装了交通摄像头,用于实时监控交通情况并采集相关数据。

此外,GPS定位技术也广泛应用于交通运输领域,如公交车、出租车等载具的GPS模块能够定时上报位置数据。

同时,智能手机的普及也为数据采集提供了便利,例如一些交通应用程序可以根据用户手机位置信息,实时获取交通拥堵情况。

二、数据分析数据分析是大数据应用的核心环节,通过对采集到的大量数据进行分析,可以得出有价值的结论和建议。

在交通运输领域,数据分析可以应用于交通拥堵分析、路况预测、交通规划等方面。

首先,通过对交通状况数据的分析,可以实现交通拥堵分析。

根据不同路段的车流量和速度等数据,可以判断哪些路段存在拥堵情况,并制定相应的交通疏导措施,以提高交通流畅度。

其次,数据分析还可以用于路况预测。

通过对历史交通数据的分析,结合天气等因素进行综合预测,可以提前预判可能出现的交通拥堵情况,并在交通组织、交通安排等方面提前做出调整,减少交通拥堵带来的不便。

另外,在交通规划方面,数据分析可以用于优化交通路线、站点规划等。

通过对大量的交通数据进行分析,可以了解人们的出行习惯、交通需求等,为交通规划部门提供决策参考,以提高交通运输的效率和便利性。

三、数据应用数据应用是大数据技术在交通运输领域发挥作用的最终目的。

通过对采集和分析的数据进行应用,可以实现交通运输的智能化和便捷化。

首先,大数据应用可以提升交通管理的智能化水平。

通过对大量的交通数据进行分析和挖掘,可以帮助交通管理部门更好地了解交通状况,及时采取相应的措施。

数据分析在交通领域的应用有哪些

数据分析在交通领域的应用有哪些

数据分析在交通领域的应用有哪些在当今社会,交通领域的发展日新月异,而数据分析在其中发挥着至关重要的作用。

从优化交通流量到提升交通安全,从改善公共交通服务到推动智能交通系统的发展,数据分析的应用无处不在。

首先,数据分析在交通流量预测方面表现出色。

通过收集和分析历史交通数据,包括车流量、车速、道路占有率等信息,能够建立精确的预测模型。

这些模型可以预测不同时间段、不同路段的交通流量变化,帮助交通管理部门提前做好规划和资源配置。

比如,在节假日或重大活动期间,预测到某个区域可能会出现交通拥堵,交通部门就可以提前增派警力进行疏导,或者调整信号灯的时长,以提高道路的通行能力。

其次,数据分析对于优化交通信号控制也具有重要意义。

传统的交通信号灯控制往往是基于固定的时间间隔,无法根据实时交通状况进行灵活调整。

而借助数据分析技术,通过安装在道路上的传感器收集实时交通数据,系统可以智能地计算出最佳的信号灯切换时间。

这样一来,能够减少车辆的等待时间,提高道路的整体运行效率。

在一些城市的试点区域,采用基于数据分析的智能交通信号控制系统后,交通拥堵状况得到了明显的改善,车辆平均通行速度有所提高,尾气排放也相应减少。

再者,数据分析在公共交通领域也大显身手。

对于公交公司来说,通过分析乘客的出行数据,包括上下车时间、地点、乘车频率等,可以优化公交线路和车辆调度。

比如,发现某条线路在特定时间段客流量较大,就可以增加该时段的发车频率,以满足乘客的需求。

同时,还可以根据数据分析结果,合理规划公交站点的设置,提高公交服务的覆盖范围和便利性。

此外,数据分析还能用于评估公交服务的质量,例如通过收集乘客的满意度调查数据,找出服务中的不足之处,加以改进,从而提升公交的吸引力和竞争力。

在交通安全方面,数据分析同样不可或缺。

通过分析交通事故的数据,包括事故发生的时间、地点、原因、车辆类型等,可以发现事故的高发区域和高发时段,以及导致事故的主要因素。

交通管理部门可以据此采取针对性的措施,比如在事故多发路段增设警示标志、加强巡逻执法、改善道路设施等,从而降低事故的发生率。

数学方法在城市交通规划中的应用

数学方法在城市交通规划中的应用

数学方法在城市交通规划中的应用随着城市化进程的加快,城市交通问题日益凸显。

为了提高交通流效率、缓解交通拥堵、改善居民出行质量,城市交通规划的科学性与准确性变得尤为关键。

在这个过程中,数学方法的应用起到了重要的作用。

本文将通过几个实例,探讨数学方法在城市交通规划中的具体应用。

一、路径优化交通规划中最基本的问题之一是如何确定最佳路径,尤其是在复杂路网中。

而数学中的最短路径算法可以有效解决这个问题。

其中最著名且被广泛使用的是迪杰斯特拉算法。

该算法通过计算每个节点到其他节点的最短距离,从而找到最佳路径。

利用这一算法,城市交通规划者可以在考虑不同交通工具、时间和交通状况等因素的基础上,选择最佳路径,优化交通流动。

二、交通流量预测为了合理规划城市交通设施,如道路、立交桥,以及公交站点的位置和数量,需要对交通流量进行准确的预测。

数学中的概率模型可以帮助我们进行这一任务。

例如,通过分析历史交通数据,应用概率统计方法,可以预测未来某个时间段特定区域的交通流量。

这样的预测结果可以为交通规划者提供科学依据,使他们能够合理分配交通资源,优化交通网络。

三、交通拥堵分析城市交通拥堵一直是一个头痛问题。

如何准确分析交通拥堵状况、寻找拥堵症结,是交通规划中的难题。

通过数学模型,我们可以简化和抽象实际交通系统,建立数学模型,从而更好地理解和研究交通拥堵。

例如,通过网络流模型,我们可以模拟交通网络中的车辆流动,分析交通瓶颈和拥堵点,为规划者提供优化方案。

四、公交线路规划公交系统在城市交通规划中发挥着重要作用。

如何设计合理的公交线路能够提高城市居民的出行便利性,减少汽车使用,降低交通排放。

数学中的图论和优化方法可以帮助我们解决公交线路规划问题。

例如,通过最小生成树算法,我们可以为公交线路设计出最佳的连通方式,使得服务覆盖面积最大化,乘客出行时间最小化。

此外,运用最优化算法,可以进一步优化公交线路的站点位置、班次安排等,提高整体效率。

智能交通系统中的车辆轨迹数据挖掘与分析

智能交通系统中的车辆轨迹数据挖掘与分析

智能交通系统中的车辆轨迹数据挖掘与分析随着智能交通系统的发展和应用,车辆轨迹数据成为了重要的信息资源。

通过对车辆轨迹数据的挖掘与分析,我们可以提取出有价值的信息,为交通管理、规划和优化提供支持。

本文将探讨智能交通系统中的车辆轨迹数据挖掘与分析的重要性、方法和应用。

一、车辆轨迹数据的重要性车辆轨迹数据是智能交通系统中最基础也是最重要的数据之一。

通过对车辆轨迹数据的分析,可以得到包括车辆运行速度、行驶路线、停留时间等在内的大量信息。

这些信息对于交通管理者和研究者来说具有重要的参考价值。

首先,车辆轨迹数据可以用于分析交通状况和道路拥堵情况。

通过分析车辆轨迹数据,我们可以了解道路上车辆的分布和流量情况,发现交通拥堵的原因和瓶颈,以便采取相应的交通管理措施。

其次,车辆轨迹数据可以用于交通规划和优化。

通过分析车辆轨迹数据,我们可以了解车辆的行驶轨迹和主要出行目的地,从而对交通设施的建设和优化提出具体的建议。

例如,可以通过分析车辆轨迹数据来确定新的公交站点和道路布局,以提高交通系统的效率和便利性。

最后,车辆轨迹数据可以用于交通事故预测和防范。

通过分析车辆轨迹数据,我们可以发现交通事故发生的规律和趋势,预测交通事故的概率和影响范围,从而采取相应的交通安全措施,减少交通事故的发生和伤亡。

二、车辆轨迹数据的挖掘与分析方法车辆轨迹数据的挖掘与分析方法主要包括数据预处理、特征提取和模型建立等步骤。

首先,需要进行数据预处理。

由于车辆轨迹数据的量大且噪声较多,需要对数据进行清洗和处理。

常见的数据预处理方法包括数据去噪、数据平滑和数据插值等。

通过数据预处理,可以提高后续数据分析的准确性和可靠性。

其次,需要进行特征提取。

在车辆轨迹数据中,有许多有用的特征可以被提取出来,例如车辆的速度、加速度、行驶距离、停留时间等。

可以利用时间序列分析、空间推理和聚类分析等方法来提取这些特征。

特征提取是车辆轨迹数据挖掘和分析的关键步骤,提取到的特征将作为后续模型建立的输入。

高速公路交通管理的数据挖掘分析

高速公路交通管理的数据挖掘分析

高速公路交通管理的数据挖掘分析高速公路交通管理是指,对公路上车辆的流量、速度、事故等情况进行监控管理。

而要做好这项管理工作,数据挖掘分析就是一种非常重要的手段。

数据挖掘分析可以通过对各种数据进行整合、处理和分析,提供给管理者各种可视化的统计图、报表和预警信息,以便更好地进行管理。

一. 数据来源和类型高速公路交通管理中的数据可以来自多个方面,包括车辆识别系统、道路流量计、GPS定位设备、视频监控摄像头等。

这些设备都可以提供车辆类型、车速、车辆密度等信息。

基于这些信息,可以制作各种形式的数据报表。

二. 数据预处理和清洗在进行数据挖掘分析之前,需要对所得到的数据进行预处理和清洗。

这样才能保证分析结果的准确性和可信度。

因为现实生活中得到的数据往往存在缺失、异常、重复等问题。

例如,某个数据点可能没有被记录,或一个数据点的车速过高等。

这些问题需要手动进行检查和修正。

三. 数据分析方法接下来,根据所得到的数据,可以使用各种数据分析方法。

例如,可以使用聚类分析、主成分分析、关联规则挖掘、分类、回归等方法。

根据不同的数据类型和研究问题,选择不同的方法和技术,以便得到最优的分析结果。

四. 数据可视化最后,根据分析结果,可以采用各种数据可视化手段,如折线图、柱状图、散点图、地图等。

这些图表可以通过直观的方式展示分析结果,并且使人们能够更好地理解这些数据。

例如,组织各种数据报表,可以根据车辆类型、行驶速度、事故发生率等参数生成图表。

这些图表可以帮助管理者更好地了解公路交通的状况,并且制定合适的管理策略。

总之,数据挖掘分析应用于高速公路交通管理中,可以帮助管理者更好地了解公路交通的情况,并制定合适的管理策略。

同时,这种方法也要求我们具备强大的计算和统计学技术,才能更好地进行有效的数据分析和管理。

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智能处理与应用Intelligent Processing and Application数据挖掘三大经典算法在交通领域的应用综述杨小平(无锡职业技术学院,江苏 无锡 214000)摘 要:近几年,随着我国道路规模的不断升级以及交通检测技术的不断提高,交通领域中产生和积累了大量可用的数据。

基于数据挖掘技术从大量交通数据中找出有用的规律和模式,对于交通运营管理水平和道路服务水平的提高有着举足轻重的意义。

文中以数据挖掘学科中的三大经典算法(C4.5,K-Means,SVM)为基点,探讨这些算法在交通领域的有效运用,为研究者充分挖掘这些算法在交通领域各类应用中的潜力提供有益的指导。

关键词:数据挖掘;智能交通;机器学习;知识发现中图分类号:TP301.6 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2018)11-0042-03————————————————收稿日期:2018-06-07 修回日期:2018-07-10DOI:10.16667/j.issn.2095-1302.2018.11.0110 引言近几年,随着我国经济的快速发展,交通基础设施建设规模不断扩大,为了有效监控和管理各类交通基础设施,提高道路运营和服务水平,特综合了先进的信息技术、数据通信技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术,设计了能够对大范围交通设施进行实时、准确、高效管理的综合交通管理系统——智能运输系统(Intelligent Transportation System,ITS),该系统逐渐受到了世界各国交通研究者的高度重视[1]。

智能运输系统的一个显著特点是以交通信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线,为交通参与者提供多样服务。

在上述各环节中,交通信息的收集是基础工作,与交通服务水平的质量紧密相关,因此各国研究者对交通信息收集技术展开了大量研究[2]。

一般而言,交通信息的收集方式主要分为两种,即利用人工方式进行交通数据调查,如交通问卷调查;基于交通检测设备由计算机自动完成数据收集,常见的技术包括利用微波车检器、超声波车检器、感应线圈、视频车检器等交通检测设备收集交通流量、速度和占有率等数据指标。

随着这些交通检测技术的日益升级以及国家对智能交通的大力倡导,我国各地区的交通管理部门已经积累了大量历史交通数据,如何对这些数据进行有效分析和利用,以进一步改善整个道路系统的服务水平,成为当前交通研究领域一项有价值的课题。

在此背景下,能够从海量数据中挖掘出有用规律和模式的数据挖掘技术便成为研究者手中的利器。

本文首先对数据挖掘技术中的三大经典算法进行原理描述,在此基础上,对这些算法近些年在交通领域中的热门应用进行综述和总结性分析。

1 数据挖掘三大经典算法概述1.1 C4.5算法C4.5算法是数据挖掘学科中用于机器自动分类的一种决策树学习算法,其基本思想是基于信息熵理论和树状分类规则构建样本属性与样本类别之间的映射关系[3-4]。

C4.5算法的前身是由著名机器学习专家Quinlan在1986年提出的ID3算法[5],采用递归分治的方式进行决策树的迭代构建。

在构建过程中依据最优划分属性的属性值将当前层的样本集划分为若干子集。

ID3算法基于信息熵理论选择当前样本集中具有最大信息增益的属性作为最优划分属性。

然而,这种做法容易导致最优划分属性的选择偏向于取值较多的属性,为此,Quinlan又在1993年提出了ID3的改进算法——C4.5算法。

与前者不同,C4.5算法采用信息增益率确定最优划分属性,以显著改进算法的泛化性能。

此外,C4.5算法还能够对连续型属性及属性值空缺的情况进行处理,并且在树剪枝方面也采用了较为成熟的策略。

图1所示为利用C4.5决策树算法进行分类决策的过程示例。

图中描述的样本具有3个属性,包括天气(Outlook)、空气湿度(Humidity)、是否有风(Windy),以及1个决策类别(是否去打高尔夫)。

注:最左边的一条分类决策规则是:如果晴天且空气湿度不大于75,则可以去打高尔夫图1 基于C4.5决策树算法进行分类决策智能处理与应用Intelligent Processing and Application1.2 K-Means 算法K-Means 算法[6]是一种无监督学习算法,是数据挖掘学科中常用的聚类技术之一。

它通过对样本内部分布特征进行归纳和描述(采用“类内相似性最大,类间相似性最小”的归类原则),将样本集自动划分成指定的k 个类别。

该算法最显著的特点是无需人工提前标定样本类别。

基本思想:从样本集中随机选择k 个样本,每个样本代表一个类中心。

对剩余每个样本,根据其与各类中心之间的距离,将它指派到距离最相近的类中,然后计算各类新的类中心。

不断重复上述过程,直至聚类函数收敛。

聚类函数见式(1):E i C i ki =−∈=∑∑21p m p (1)式中:E 是数据集中所有样本的平方误差和;p 是给定的样本向量;m i 是类C i 的中心(均值)向量。

K-Means 算法简单,计算复杂度低,可扩展性强,得到了众多研究者的青睐。

然而,它本质上是一种贪心算法,可能会收敛到“局部最优”,而且对初始中心点的选择较为敏感。

此外,初始参数k 需要人工设定。

图2所示为利用K-Means 算法进行聚类的示意图。

图2 K-Means 算法聚类过程示意图1.3 SVM 算法SVM (Support Vector Machine ,SVM )算法[7]属于有监督学习算法范畴,是一种机器自动分类算法。

该算法通过寻求结构化风险最小提高学习机的泛化能力,实现经验风险和置信范围最小化,实现在统计样本量较少的情况下依然能获得良好分类性能的目的。

SVM 算法对复杂的非线性决策边界的建模准确度极高,且不容易出现“过拟合”现象。

缺点是训练时间较长,因此适合小样本分类问题。

图3描述了利用SVM 算法对样本进行分类的过程。

2 数据挖掘三大经典算法在交通领域的应用2.1 C4.5算法在交通中的应用ZHANG 等人[8-9]采用C4.5算法对交通冲突数据进行了建模分析,并利用所构建的决策树对造成交通冲突的各种影响因素、种类和碰撞程度以及受影响人群进行了细分,进而归纳分析出导致各种交通冲突的主要影响因素及其对应的冲突程度和受影响人群的特性。

Park 等人[10]提出了一种基于C4.5算法的路线导航策略,并将其应用于个人车载导航系统,取得了良好的效果。

Griffin 和Huang [11]基于收集的GPS 数据对交通出行目的进行了分类和决策,所构建的模型基于C4.5决策树算法。

他们的实验结果显示,C4.5决策树算法的分类效果很好,且最终得到的分类规则具有较强的可解释性,容易理解。

徐磊和方源敏[12]对C4.5算法进行了改进,并基于改进的模型对交通拥堵和各种影响因素之间的内在关系进行了挖掘分析,获取的规则对于城市交通管理和疏导具有很强的指导意义。

徐春荣[13]研究了C4.5算法在交通拥堵分类中的可行性和有效性,考虑到C4.5算法的时间复杂度较高,在算法学习过程中引入了基于实例的规则进行提速。

改进后的模型不仅能以很高的精度分类交通拥堵程度,而且大大降低了分类所花费的时间开销。

赵明[14]通过分析天气、时间段、特殊路况、道路设施质量及节假日等影响因素,构建了基于C4.5算法的预测模型,对未来的交通拥堵程度进行预测。

他们的实验结果表明,基于C4.5算法的预测模型在交通拥堵预警应用中具有显著的优势和可靠性。

图3 SVM 算法分类过程示意图通过上述分析可以看出,C4.5算法在交通领域主要应用于交通的分类决策。

由于C4.5算法基于信息熵理论,具有坚实的理论基础,因此具有出色的分类性能,并且最终导出的分类规则具有较强的可解释性,使其在交通影响因素分析研究领域具有显著优势。

2.2 K-Means 算法在交通中的应用Bocarejo 和Díaz 对哥伦比亚首都波哥大的交通事故数据进行了研究,并利用K-Means 算法进行了聚类分析。

研究结果表明,基于K-Means 的聚类分析方法能够有效找出隐藏在事故数据中的规律和模式。

他们找出的一个有趣模式是,在波哥大市区发生的致命交通事故主要分为两种类型,一类是公交车与行人相互冲突;另一类是公交车与摩托车相互冲突。

因此,他们建议从道路运营和安全管理角度对这两类事故进行重点监控,并制定相应的预警政策。

Raiwani 和Baluni 对印度乌塔拉坎德邦的交通事故数据进行了K-Means 聚类,分析的数据指标包括交通事故发生的具体地点、所属区域、发生时间以及交通事故中受伤或死亡人员的姓名、年龄、性别、家庭地址。

聚类结果显示出一些有趣的关联模式,例如,在该城市的哪几个地区更易发生交通事故,事故中人员受伤程度与性别之间是否存在内在关联等。

Deb Nath等人利用改进的K-Means算法对道路行程时间指标进行了预测。

他们的研究表明,相较于连续滑动平均方法(SMA)、链式平均方法(CA)及朴素贝叶斯分类方法(NBC),改进的K-Means算法具有更加显著的预测效果。

Pankaj和Patil在交通标志识别(Traffic Sign Recognition,TSR)系统中采用K-Means算法进行交通标志图像分割,显著改善了交通标志的识别效果。

闰明月基于K-means算法对城市交通客流量数据进行了分析,得到了一些有用的结论,为城市交通规律分析、城市规划与交通政策的制定提供了依据。

高勃等人采用K-means算法对北京地铁路网重要度进行了聚类分析。

研究发现,在不同时间段,北京地铁车站和区间在路网中的重要度是动态变化的,路网中车站(区间)的重要度异质性也随时间而改变。

他们构建的聚类模型能够较好地从历史数据中挖掘出北京地铁路网的规律模式。

沈吟东等学者基于大量GPS运营数据,创新性地将K-means聚类算法应用于公交运营时段划分,并结合十堰市和海口市公交的数据案例,验证了所提出模型的可行性和有效性。

综上所述,当需要对数据样本进行归类但又没有可用的人工标定训练数据时,以K-means为代表的聚类分析算法便成为最佳选择。

K-means算法通过数据的内部分布特征迭代进行相似度计算,可以自动对数据集进行归类。

在交通研究领域,交通检测数据由于数量巨大、标定成本过高等原因导致在大部分应用中都没有事先标定类别的训练样本,因此,K-means聚类算法就有了用武之地。

2.3 SVM算法在交通中的应用Borkar和Malik通过布设在路侧的传声器收集车辆的音频数据,并基于这些数据估计交通密度状态。

他们利用各种核函数SVM分类器对收集到的数据进行学习和分类。

最终,数据样本被分成3类(Low,Medium,Heavy),分别对应交通密度低(自由流)、交通密度中等(畅通)、交通密度很大(拥堵)三种状态。

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