[发明专利]提升交通危险人员事故风险预测精度的方法

权利要求书

1.一种提升交通危险人员事故风险预测精度的方法，其特征在于：以优化的抽样方法获取交通违法数据与事故数据样本，采用集成学习算法训练交通参与者交通事故风险预测模型，进一步通过遗传算法进行模型优化以提升预测结果精确度，具体包括以下步骤：

S1、基于原始的交通违法数据与事故数据，构建违法数据集、严重事故数据集、轻微事故数据集；

S2、依据严重事故数据集的严重交通事故记录和轻微事故数据集的轻微事故记录，将违法数据集二分类，即高危人员、一般人员，根据分类规则确定数据标记值label，据此将违法数据集分为高危人员数据子集D、一般人员数据子集N以及待识别子集U；

S3、采用优化抽样方法与集成学习算法构建初始危险人员事故风险预测模型P₀，确定模型抽样数、SMOTE抽样比例；步骤S3中所述的优化抽样方法具体步骤为：

S31、根据数据集N样本量设定抽样区间S以及循环步长k；

S32、样本量n_m＝s₀+(m-1)·k，s₀为抽样区间下限值，m为循环次数，初值为1；从数据集N中随机抽取样本量为n_m的样本N_m；

S33、将数据集D与N_m合集G_m拆分为训练集和测试集；

S34、对训练集进行SMOTE抽样，设置高危人员数据子集D扩样比例a_i；其中，当i＝1时，a_i＝1，当i1时，a_i＝a_i-1+1，i初值为1，i设有设定的取值上限；

S35、对于高危人员扩样比例a_i，设置一般人员N_m数据子集缩样比例b_j；其中，当j＝1时，b_j＝1，当j1时，b_j＝b_j-1+1，j初值为1，j设有设定的取值上限；对于SMOTE抽样比例a_i:b_j，进行训练集内两类标签样本的扩样、缩样处理，作为分类器的训练样本集；

S36、运用集成学习算法进行高危人员分类器的训练，确定模型参数，实现交通参与者交通事故风险预测模型的拟合，模型能够输出标记值以及风险概率；

S37、以测试集数据进行模型评估，获得不同覆盖率的模型精确度

S38、将一般人员数据子集N中的抽样样本N_m补集N_m’内数据根据违法次数分类，并按类别输入模型对不同覆盖率下模型输出的人员标签误判率进行统计

S39、j是否达到取值上限；若是，判断i是否达到取值上限，若是，则进入S310，否则i＝i+1，转入S34；否则，j＝j+1，转到S35；

S310、检测n_m是否达到抽样区间上限值s，若是则进入S311，否则m＝m+1，返回S32；

S311、由模型精确度、误判率分析具有最优性能的模型确定最优的随机抽样数M、SMOTE抽样比例I、J；

S4、采用遗传算法对模型P₀进行性能优化，其优化目标函数为测试集预测精确度最大化，其中测试集精确度分析方法为k折交叉验证；设置遗传算法参数，使目标函数收敛速度快、避免震荡不收敛的情况；其中遗传算法参数包括交叉选择概率、变异概率、变异区间、种群繁殖代数、初始种群数量；

S5、根据遗传算法输出的目标最优模型参数，构建危险人员事故风险预测的最优拟合模型P，确定模型覆盖率recall以及模型判别阈值；

S6、将步骤S2的待识别子集数据输入模型P，输出目标对象危险度。

2.如权利要求1所述的提升交通危险人员事故风险预测精度的方法，其特征在于，步骤S3中所述的集成学习算法包括随机森林算法、AdaBoost算法、XgBoost算法、GBDT算法。