本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理方法及裝置。
背景技術(shù):
在智慧城市領(lǐng)域,尤其是智慧交通出行場(chǎng)景下,停車難已經(jīng)成為不能回避的主要問題。在cbd、交通樞紐、醫(yī)院、體育場(chǎng)等人群密集的地點(diǎn),往往會(huì)出現(xiàn)停車泊位消息不準(zhǔn)確、繼而帶來出行體驗(yàn)的嚴(yán)重降低。
為了解決以上問題,很多交通領(lǐng)域的行業(yè)專家都考慮利用統(tǒng)計(jì)或者機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),根據(jù)目標(biāo)停車場(chǎng)的歷史泊位記錄,發(fā)掘其中蘊(yùn)藏的隱含模式,繼而形成預(yù)測(cè)模型。
城市管理者可以利用以上模型,發(fā)布泊位預(yù)報(bào)給公眾出行者,從而給出行人群提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,方便智慧城市出行選擇,同時(shí)也可以為公共安全部門對(duì)人群密度監(jiān)控、走向趨勢(shì)等提供了一個(gè)更可靠的標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)前主要問題在于:現(xiàn)有泊位預(yù)測(cè)方法,均需要利用歷史數(shù)據(jù)集進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練,用訓(xùn)練的結(jié)果(往往反應(yīng)為方程、公式、樹結(jié)構(gòu)或者以上的組合)進(jìn)行新數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。而這種方法在智慧城市領(lǐng)域往往不能很好的工作,因?yàn)樵擃I(lǐng)域的人群行為、天氣因素、城市建設(shè)情況往往隨著時(shí)間不斷變化(被稱為“概念漂移”),導(dǎo)致之前構(gòu)造的模型隨著時(shí)間的流逝而不斷降低預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率;此外,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘方法需要基于大量歷史樣本才能進(jìn)行預(yù)測(cè),每次模型更新都需要計(jì)算全量數(shù)據(jù),而全量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)成本將隨著上線時(shí)間的推移而越來越大,給系統(tǒng)運(yùn)行造成額外成本負(fù)擔(dān)。
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中停車場(chǎng)的泊位預(yù)測(cè)方法不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化而存在缺陷的問題,還未提出有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理方法及裝置,以至少解決相關(guān)技術(shù)中停車場(chǎng)的泊位預(yù)測(cè)方法不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化而存在缺陷的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理方法,包括:
獲取并整合停車場(chǎng)在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位值歷史序列和所述預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)所述停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù);
根據(jù)所述空閑泊位時(shí)間序列和所述特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型;
根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行預(yù)測(cè)處理。
進(jìn)一步地,根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行預(yù)測(cè)處理包括:根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型確定所述停車場(chǎng)的可用泊位比率;根據(jù)所述可用泊位比率和所述停車場(chǎng)的泊位容量預(yù)測(cè)未來預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述停車場(chǎng)的可用泊位數(shù)量。
進(jìn)一步地,根據(jù)所述空閑泊位時(shí)間序列和所述特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型包括:
通過如下公式迭代計(jì)算靜態(tài)預(yù)測(cè)模型w(k):
w(k)=w(k-1)+α(k-1)*xt*(y-s(a))
a=x*w(k-1);
通過如下公式迭代計(jì)算α(k):αk=α(k-1)*λ(k-1);
其中,在循環(huán)執(zhí)行次數(shù)大于預(yù)定參數(shù)t,或連續(xù)3次循環(huán)的值,w(k-2)、w(k-1)、w(k)近似相等的情況下跳出循環(huán),并確定w(k)的訓(xùn)練結(jié)果為whistory,α(k)為最后步長(zhǎng)參數(shù)αhistory,λ為訓(xùn)練衰減參數(shù),λ=0.95,k大于或等于1;
根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型通過以下方式確定停車場(chǎng)的可用泊位比率:
y1=exp(xtw(k))/(1+exp(xtw(k)));
其中,x是時(shí)間序列和特征數(shù)據(jù)的向量形式,w(k)是特征數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量,y為在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位值歷史序列和所述預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)所述停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù)下,在所述預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)可用泊位數(shù)占所述停車場(chǎng)總泊位數(shù)的比率,y1是停車場(chǎng)未來預(yù)定時(shí)間段內(nèi)可用泊位數(shù)占所述停車場(chǎng)總泊位數(shù)的比率。
進(jìn)一步地,在根據(jù)所述空閑泊位時(shí)間序列和所述特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型之后,所述方法還包括:定期更新所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型得到所述停車場(chǎng)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型。
進(jìn)一步地,定期更新所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型得到所述停車場(chǎng)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型包括:
將每個(gè)新加入的觀測(cè)值為向量xnew,新加入的觀測(cè)值為ynew,對(duì)每個(gè)新加入的觀測(cè)值進(jìn)行如下訓(xùn)練:
初始化w(k):將whistory賦值給w(0),
通過如下公式迭代計(jì)算w(k):
w(k)=w(k-1)+αhistory*xnewt*(ynew-s(xnew*w(k-1)));
w(k)為訓(xùn)練更新后的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型。
進(jìn)一步地,所述特征數(shù)據(jù)包括:停車場(chǎng)規(guī)模、是否為立體停車、是否配置etc設(shè)備、停車場(chǎng)的周邊是否有展會(huì)、天氣、溫度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供了一種停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理裝置,包括:
獲取模塊,用于獲取并整合停車場(chǎng)在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位時(shí)間序列和所述預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)所述停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù);
訓(xùn)練模塊,用于根據(jù)所述空閑泊位時(shí)間序列和所述特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型;
預(yù)測(cè)模塊,用于根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行預(yù)測(cè)處理。
進(jìn)一步地,所述預(yù)測(cè)模塊包括:
確定單元,用于根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型確定所述停車場(chǎng)的可用泊位比率;
預(yù)測(cè)單元,用于根據(jù)所述可用泊位比率和所述停車場(chǎng)的泊位容量預(yù)測(cè)未來預(yù)定時(shí)間內(nèi)所述停車場(chǎng)的可用泊位數(shù)量。
進(jìn)一步地,所述訓(xùn)練模塊還用于:通過如下公式迭代計(jì)算靜態(tài)預(yù)測(cè)模型w(k):
w(k)=w(k-1)+α(k-1)*xt*(y-s(a))
a=x*w(k-1);
通過如下公式迭代計(jì)算α(k):αk=α(k-1)*λ(k-1);
其中,在循環(huán)執(zhí)行次數(shù)大于預(yù)定參數(shù)t,或連續(xù)3次循環(huán)的值,w(k-2)、w(k-1)、w(k)近似相等的情況下跳出循環(huán),并確定w(k)的訓(xùn)練結(jié)果為whistory,α(k)為最后步長(zhǎng)參數(shù)αhistory,λ為訓(xùn)練衰減參數(shù),λ=0.95,k大于或等于1;
所述確定單元還用于根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型通過以下方式確定停車場(chǎng)的可用泊位比率:y1=exp(xtw(k))/(1+exp(xtw(k)));
其中,x是時(shí)間序列和特征數(shù)據(jù)的向量形式,w(k)是特征數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量,y為在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位值歷史序列和所述預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)所述停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù)下,在所述預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)可用泊位數(shù)占所述停車場(chǎng)總泊位數(shù)的比率,y1是停車場(chǎng)未來預(yù)定時(shí)間段內(nèi)可用泊位數(shù)占所述停車場(chǎng)總泊位數(shù)的比率。
進(jìn)一步地,所述裝置還包括:更新模塊,用于定期更新所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型得到所述停車場(chǎng)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型。
通過本發(fā)明,采用獲取并整合停車場(chǎng)在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位時(shí)間序列和所述預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)所述停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù);根據(jù)所述空閑泊位時(shí)間序列和所述特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型;根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行預(yù)測(cè)處理,解決了相關(guān)技術(shù)中停車場(chǎng)的泊位預(yù)測(cè)方法不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化而存在缺陷的問題,能夠適應(yīng)環(huán)境動(dòng)態(tài),提高了用戶體驗(yàn)度。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理方法的流程圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理裝置的框圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理裝置的框圖一;
圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理裝置的框圖二;
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理方法,圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理方法的流程圖,如圖1所示,包括:
步驟s102,獲取并整合停車場(chǎng)在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位值歷史序列和該預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)該停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù);
步驟s104,根據(jù)該空閑泊位時(shí)間序列和該特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型;
步驟s106,根據(jù)該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行預(yù)測(cè)處理。
通過上述步驟,獲取并整合停車場(chǎng)在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位時(shí)間序列和該預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)該停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù);根據(jù)該空閑泊位時(shí)間序列和該特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型;根據(jù)該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行預(yù)測(cè)處理,解決了相關(guān)技術(shù)中停車場(chǎng)的泊位預(yù)測(cè)方法不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化而存在缺陷的問題,能夠適應(yīng)環(huán)境動(dòng)態(tài),提高了用戶體驗(yàn)度。
進(jìn)一步地,根據(jù)該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行預(yù)測(cè)處理包括:根據(jù)該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型確定該停車場(chǎng)的可用泊位比率;根據(jù)該可用泊位比率和該停車場(chǎng)的泊位容量預(yù)測(cè)未來預(yù)定時(shí)間內(nèi)該停車場(chǎng)的可用泊位數(shù)量。
進(jìn)一步地,根據(jù)該空閑泊位時(shí)間序列和該特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型包括:
通過如下公式迭代計(jì)算靜態(tài)預(yù)測(cè)模型w(k):
w(k)=w(k-1)+α(k-1)*xt*(y-s(a))
a=x*w(k-1);
通過如下公式迭代計(jì)算α(k):αk=α(k-1)*λ(k-1);
其中,在循環(huán)執(zhí)行次數(shù)大于預(yù)定參數(shù)t,或連續(xù)3次循環(huán)的值,w(k-2)、w(k-1)、w(k)近似相等的情況下跳出循環(huán),并確定w(k)的訓(xùn)練結(jié)果為whistory,α(k)為最后步長(zhǎng)參數(shù)αhistory,λ為訓(xùn)練衰減參數(shù),λ=0.95,k大于或等于1;
根據(jù)該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型通過以下方式確定停車場(chǎng)的可用泊位比率:
y1=exp(xtw(k))/(1+exp(xtw(k)));
其中,x是時(shí)間序列和特征數(shù)據(jù)的向量形式,w(k)是特征數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量,y為在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位值歷史序列和該預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)該停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù)下,在該預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)可用泊位數(shù)占該停車場(chǎng)總泊位數(shù)的比率,y1是停車場(chǎng)未來預(yù)定時(shí)間段內(nèi)可用泊位數(shù)占該停車場(chǎng)總泊位數(shù)的比率。
進(jìn)一步地,在根據(jù)該空閑泊位時(shí)間序列和該特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型之后,該方法還包括:定期更新該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型得到該停車場(chǎng)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型。
進(jìn)一步地,定期更新該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型得到該停車場(chǎng)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型包括:
將每個(gè)新加入的觀測(cè)值為向量xnew,新加入的觀測(cè)值為ynew,對(duì)每個(gè)新加入的觀測(cè)值進(jìn)行如下訓(xùn)練:
初始化w(k):將whistory賦值給w(0),
通過如下公式迭代計(jì)算w(k):
w(k)=w(k-1)+αhistory*xnewt*(ynew-s(xnew*w(k-1)));
w(k)為訓(xùn)練更新后的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型。
進(jìn)一步地,該特征數(shù)據(jù)包括:停車場(chǎng)規(guī)模、是否為立體停車、是否配置etc設(shè)備、停車場(chǎng)的周邊是否有展會(huì)、天氣、溫度。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理裝置,圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理裝置的框圖,如圖2所示,包括:
獲取模塊22,用于獲取并整合停車場(chǎng)在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位時(shí)間序列和該預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)該停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù);
訓(xùn)練模塊24,用于根據(jù)該空閑泊位時(shí)間序列和該特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型;
預(yù)測(cè)模塊26,用于根據(jù)該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行預(yù)測(cè)處理。
圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理裝置的框圖一,如圖3所示,預(yù)測(cè)模塊26包括:
確定單元32,用于根據(jù)該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型確定該停車場(chǎng)的可用泊位比率;
預(yù)測(cè)單元34,用于根據(jù)該可用泊位比率和該停車場(chǎng)的泊位容量預(yù)測(cè)未來預(yù)定時(shí)間內(nèi)該停車場(chǎng)的可用泊位數(shù)量。
進(jìn)一步地,該訓(xùn)練模塊還用于:通過如下公式迭代計(jì)算靜態(tài)預(yù)測(cè)模型w(k):
w(k)=w(k-1)+α(k-1)*xt*(y-s(a))
a=x*w(k-1);
通過如下公式迭代計(jì)算α(k):αk=α(k-1)*λ(k-1);
其中,在循環(huán)執(zhí)行次數(shù)大于預(yù)定參數(shù)t,或連續(xù)3次循環(huán)的值,w(k-2)、w(k-1)、w(k)近似相等的情況下跳出循環(huán),并確定w(k)的訓(xùn)練結(jié)果為whistory,α(k)為最后步長(zhǎng)參數(shù)αhistory,λ為訓(xùn)練衰減參數(shù),λ=0.95,k大于或等于1;
該確定單元還用于根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型通過以下方式確定停車場(chǎng)的可用泊位比率:y1=exp(xtw(k))/(1+exp(xtw(k)));
其中,x是時(shí)間序列和特征數(shù)據(jù)的向量形式,w(k)是特征數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量,y為在預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的空閑泊位值歷史序列和該預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)該停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù)下,在該預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)可用泊位數(shù)占該停車場(chǎng)總泊位數(shù)的比率,y1是停車場(chǎng)未來預(yù)定時(shí)間段內(nèi)可用泊位數(shù)占該停車場(chǎng)總泊位數(shù)的比率。
圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)處理裝置的框圖二,如圖4所示,該裝置還包括:
更新模塊42,用于定期更新該靜態(tài)預(yù)測(cè)模型得到該停車場(chǎng)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說明。
為克服現(xiàn)有泊位預(yù)測(cè)技術(shù)不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的缺點(diǎn),本發(fā)明實(shí)施例提供了一種對(duì)停車場(chǎng)泊位進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的方法,對(duì)比傳統(tǒng)預(yù)測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不斷更新訓(xùn)練預(yù)測(cè)模型,保證模型能夠與時(shí)俱進(jìn)、擁有足夠的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)精度,并且可以減少歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ),在預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率和成本方面都具有優(yōu)勢(shì)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的停車場(chǎng)泊位預(yù)測(cè)方法的流程圖,如圖5所示,主要分為4個(gè)步驟階段,包括:
步驟s502,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段:將停車場(chǎng)泊位歷史時(shí)間序列數(shù)據(jù)和停車場(chǎng)相關(guān)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,具體來說利用時(shí)間字段進(jìn)行連接,將以上兩種數(shù)據(jù)進(jìn)行連接,并進(jìn)一步獲取形如在“某年-某月-某日-某時(shí)間段”內(nèi)、某種外部條件(停車場(chǎng)規(guī)模、是否立體停車、是否配置etc設(shè)備、周邊是否有展會(huì)、天氣如何、溫度怎樣)下某停車場(chǎng)的剩余泊位指標(biāo)。
步驟s504,模型靜態(tài)構(gòu)建階段:利用以上整合的歷史結(jié)果進(jìn)行模型訓(xùn)練,通過機(jī)器學(xué)習(xí)方法構(gòu)建靜態(tài)預(yù)測(cè)模型parking_model0;
步驟s506,模型動(dòng)態(tài)調(diào)整階段:由于處在智慧城市領(lǐng)域這樣的復(fù)雜系統(tǒng)中,隨著以上靜態(tài)模型的上線,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率必然會(huì)隨時(shí)間的推移而持續(xù)下降。因此需要利用源源不斷的新數(shù)據(jù)(稱為“泊位實(shí)時(shí)時(shí)間序列”)持續(xù)調(diào)整現(xiàn)有模型,形成適應(yīng)最新場(chǎng)景的模型parking_model1。
步驟s508,模型應(yīng)用階段:利用parking_model1對(duì)新進(jìn)入的待預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè),根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻、天氣、周邊環(huán)境、目標(biāo)停車場(chǎng)最近的可用泊位數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)出未來短時(shí)間、目標(biāo)停車場(chǎng)的可用泊位比率,再乘以目標(biāo)停車場(chǎng)的泊位容量,即可得出未來短時(shí)間該停車場(chǎng)的可用泊位數(shù)量。
獲取并整合停車場(chǎng)的預(yù)定歷史時(shí)間內(nèi)的泊位序列數(shù)據(jù)和所述停車場(chǎng)的特征數(shù)據(jù);
根據(jù)所述泊位序列數(shù)據(jù)和所述特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練得到靜態(tài)預(yù)測(cè)模型;
根據(jù)所述靜態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)待預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)處理。
與其他泊位預(yù)測(cè)的方式相比,本發(fā)明實(shí)施例中,模型每次更新不需要進(jìn)行全量計(jì)算,解決了計(jì)算復(fù)雜度和存儲(chǔ)壓力問題;預(yù)測(cè)模型不隨著時(shí)間變化的背后推動(dòng)因素失去精確性,解決了精度問題。
本實(shí)施例列舉了上述方法的一種較為簡(jiǎn)單的實(shí)施例,首先給出相關(guān)定義如下:
定義映射函數(shù)s(a),輸入?yún)?shù)a是m維向量,輸出量s(a)也是m維向量
定義兩個(gè)k維向量w(1),w(2)的距離distance(w(1),w(2)),
其中w(1)j和w(2)j分別是兩個(gè)向量的第j分量值:
定義兩個(gè)k維向量w(1),w(2)“近似相等”條件:
distance(w(1),w(2))<一個(gè)外部定義的很小的浮點(diǎn)數(shù)。
令歷史數(shù)據(jù)有m條訓(xùn)練樣本,每條樣本有n個(gè)特征,其形式為:
其中,xij表示第i歷史訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本的第j特征值,yi表示第i訓(xùn)練數(shù)據(jù)的因變量值,這里是該停車場(chǎng)在對(duì)應(yīng)時(shí)刻的空閑比率。
具體實(shí)施步驟如下:
步驟1、將智慧城市運(yùn)營(yíng)方提供了的停車場(chǎng)相關(guān)特征信息和停車場(chǎng)的空閑泊位時(shí)間序列進(jìn)行關(guān)聯(lián),按照時(shí)間段進(jìn)行結(jié)合和統(tǒng)計(jì),形成停車泊位分布的時(shí)間切片,匯總信息作為后續(xù)步驟的訓(xùn)練樣本集,格式如下:
步驟2、步驟1完成后,利用以上訓(xùn)練樣本集構(gòu)造機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練,也就是求出參數(shù)向量w的各個(gè)分量值。具體的:
初始化循環(huán)計(jì)數(shù)器k=0;記w(k)為第k輪循環(huán)后的權(quán)重向量w。
初始化訓(xùn)練步長(zhǎng)參數(shù)α=0.1;記α(k)為k輪循環(huán)后的步長(zhǎng)參數(shù)。
初始化訓(xùn)練衰減參數(shù)λ=0.95。
對(duì)n+1維權(quán)重向量w進(jìn)行初始化:對(duì)每個(gè)權(quán)重分量wj生成(0,1)之間的隨機(jī)數(shù)并賦值,此時(shí)w記為w(0)。
進(jìn)入循環(huán),循環(huán)跳出條件為:循環(huán)執(zhí)行次數(shù)大于外部參數(shù)t,或者之前連續(xù)3次循環(huán),w(k-2)、w(k-1)、w(k)都彼此“近似相等”:
通過如下公式迭代計(jì)算w(k):
w(k)=w(k-1)+α(k-1)*xt*(y-s(x*w(k-1))
通過如下公式迭代計(jì)算α(k):
αk=α(k-1)*λ(k-1)
返回最后的w(k)作為訓(xùn)練結(jié)果whistory,α(k)作為最后步長(zhǎng)參數(shù)αhistory;靜態(tài)模型parking_model0構(gòu)建完成。
步驟3、步驟2完成后,已經(jīng)構(gòu)建完成了靜態(tài)預(yù)測(cè)模型,隨著新數(shù)據(jù)源源不斷的進(jìn)入(格式和步驟1中保持一致),進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整:
進(jìn)一步地,令每個(gè)新加入的人工標(biāo)注觀測(cè)記錄為向量xnew,新觀測(cè)的標(biāo)注值為ynew。對(duì)每個(gè)新加入的觀測(cè)進(jìn)行如下訓(xùn)練:
初始化循環(huán)計(jì)數(shù)器k=0;記w(k)為第k輪循環(huán)后的權(quán)重向量w。
對(duì)n+1維權(quán)重向量w進(jìn)行初始化:將whistory賦值給w,此時(shí)w記為w(0)。
進(jìn)入循環(huán),循環(huán)跳出條件為:循環(huán)執(zhí)行次數(shù)大于外部參數(shù)t,或者之前連續(xù)3次循環(huán),w(k-2)、w(k-1)、w(k)都彼此“近似相等”:
通過如下公式迭代計(jì)算w(k):
w(k)=w(k-1)+αhistory*xnewt*(ynew-s(xnew*w(k-1)));
返回最后的w(k)作為訓(xùn)練的結(jié)果,動(dòng)態(tài)模型parking_model1構(gòu)建完成。
步驟4、根據(jù)該動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型通過以下方式確定停車場(chǎng)的可用泊位比率:
y1=exp(xtw(k))/(1+exp(xtw(k)))。
系統(tǒng)上線后,對(duì)于新觀測(cè)數(shù)據(jù)(記為向量x),一方面代入當(dāng)前最新訓(xùn)練好的模型parking_model1中的參數(shù)向量w,可以求出目標(biāo)停車場(chǎng)的泊位期望比率和預(yù)期泊位數(shù);另一方面,可以利用當(dāng)前數(shù)據(jù)去持續(xù)更新動(dòng)態(tài)模型parking_model1,達(dá)到實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)的效果。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn),它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上,或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上,可選地,它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn),從而,可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行,并且在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟,或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊,或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣,本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。