[发明专利]基于稀疏多输出回归的交通事故建模与控制方法

权利要求书

1.基于稀疏多输出回归的交通事故建模与控制方法，其特征在于，具体步骤为： 

A）获取某地区的历史交通事故数据样本N组{X₁,X₂,...,X_N}，每个X_I（I=1,2,3,...,N）包括下述人口、车辆、道路和环境信息：总人口数x₁，文化程度x₂，收入水平x₃，汽车驾驶员数量x₄，大型机动车数量x₅，小型机动车数量x₆，非机动车数量x₇，主要路段总长度x₈，主要路段交通灯数量x₉，平均天气状况x₁₀； 

B）获取对应的交通事故结果样本{Y₁,Y₂,...,Y_N},每个Y_I（I=1,2,3,...,N）包括事故发生次数y₁，死亡人数y₂，受伤人数y₃及直接经济损失y₄； 

C)交通事故数据预处理；将上述N组交通事故数据样本{X₁,X₂,...,X_N}归一化，并存放在矩阵X中。将上述N组对应的交通事故结果样本{Y₁,Y₂,...,Y_N}存放在矩阵Y中； 

D)假定X_I与Y_I（I=1,2,3,...,N）满足关系Y_I=X_IW+ε，W为系数，ε为高斯噪声。设λ为平衡参数，可取为0.01≤λ≤100，则W可通过求解如下的稀疏多输出回归模型得到 

E)选取系数矩阵W，使得J(W)达到最小值，设D为单位矩阵； 

F)将J(W)对W取导数，并令结果等于0，得到 

X^T(XW-Y)+λDW=0； 

G)求解上式得到W=(X^TX+λD)^-1X^TY； 

设D'为对角矩阵，对角元素为W对应行的L2范数的倒数； 

H)判断算法是否收敛，即||D-D'||是否小于给定的数ε（如ε=0.001），如果是，则输出W，否则将D'复制到D中，转到步骤F)； 

I）根据W中全为零的行识别出对交通事故建模无关的因素，根据W中非零行的值的正负和大小区分不同因素对交通事故的影响; 

J)根据以后采集的上述地区的交通事故特征参数X'=(x₁,x₂,...,x₁₀)，预测上述地区的事故发生次数、死亡人数、受伤人数及直接经济损失为WX'。 

2.根据权利要求1所述的基于稀疏多输出回归的交通事故建模与控制方法，其特征在于， 所述步骤D）中，所述平衡参数λ：0.01≤λ≤100。 

3.根据权利要求1所述的基于稀疏多输出回归的交通事故建模与控制方法，其特征在于，所述步骤H）中，给定的数ε：0.001≤ε≤0.1。 

4.根据权利要求1所述的基于稀疏多输出回归的交通事故建模与控制方法，其特征在于，所述步骤I）中，根据建模结果对事故进行控制的方法为：若W中非零行的值为正，则该对应因素对事故预测有负面影响，应在道路规划时考虑减小该因素；若W中非零行的值为负，则该对应因素对事故预测有正面影响，应在道路规划时考虑增加该因素；如汽车驾驶员数量x₄的系数为负，则应该在以后的道路交通规划中增加汽车驾驶员的数量以减少未来的交通事故。