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基于OBD数据的驾驶人出行模式挖掘

马晓磊 姚李亮 沈宣良

马晓磊, 姚李亮, 沈宣良. 基于OBD数据的驾驶人出行模式挖掘[J]. 交通信息与安全, 2021, 39(2): 70-77. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.02.009
引用本文: 马晓磊, 姚李亮, 沈宣良. 基于OBD数据的驾驶人出行模式挖掘[J]. 交通信息与安全, 2021, 39(2): 70-77. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.02.009
MA Xiaolei, YAO Liliang, SHEN Xuanliangan. Drivers' Travel Pattern Mining Based on OBD Data[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2021, 39(2): 70-77. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.02.009
Citation: MA Xiaolei, YAO Liliang, SHEN Xuanliangan. Drivers' Travel Pattern Mining Based on OBD Data[J]. Journal of Transport Information and Safety, 2021, 39(2): 70-77. doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.02.009

基于OBD数据的驾驶人出行模式挖掘

doi: 10.3963/j.jssn.1674-4861.2021.02.009
基金项目: 

国家重点研发计划项目 2018YFB1601600

详细信息
    通讯作者:

    马晓磊(1985—),博士,教授.研究方向: 交通大数据、智能交通等. Email: xiaolei@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: U491

Drivers' Travel Pattern Mining Based on OBD Data

  • 摘要: 传统的出行模式研究通常依靠问卷调查分析驾驶人出行特征,所得结果易受调查数据主观性影响,针对此问题基于北京市域范围内2个月共计3 570辆私家车的车载诊断数据,对驾驶人的不同出行模式进行分析并建模。通过长期采集的车辆各项参数,采用基于密度峰值的聚类算法进行聚类,将不同的驾驶人分为高频出行者、通勤出行者、长距偶发出行者以及危险出行者,并从平均出行距离、出行频次、百公里危险驾驶行为次数和出行时段等多维度进行分析,反映驾驶人行为的变化性和规律性。根据聚类的结果,使用多维离散隐马尔可夫模型进行建模并完成测试。测试表明,所提出的算法对于驾驶人出行模式的识别具有较高的准确性,对于4种类型的出行者,平均识别率超过91%,最高识别率可达94.5%。

     

  • 图  1  聚类决策图

    Figure  1.  Decision graph

    图  2  数据点二维分布图

    Figure  2.  2D Nonclassical multidimensional scaling

    图  3  不同类别出行距离分布情况图

    Figure  3.  Distribution of different types of travel distance

    图  4  不同类别出行天数分布情况图

    Figure  4.  Distribution of different types of travel days

    图  5  不同类别百公里危险驾驶行为次数分布情况图

    Figure  5.  Distribution of dangerous driving behaviors in different categories

    图  6  最频首末次出行时段情况图

    Figure  6.  Category 4 The most frequent first trip and last trip time

    表  1  处理完成的数据格式

    Table  1.   Format of processed data

    OBD ID 平均出行距离/km 出行天数 最频首次出行时段 最频末次出行时段 百公里危险驾驶行为次数
    25BWFKA7 54 7 2 5 4
    212A26G4 40 50 1 4 5
    21E4JG67 33 27 1 4 12
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    表  2  4个类别的具体数量

    Table  2.   Specific quantity of four categories

    类别 类别1 类别2 类别3 类别4 共计
    数量 1 071 1 071 1 248 180 3 570
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    表  3  训练数据格式

    Table  3.   Format of training data

    出行模式 输人参数 状态
    高频出行者 (32, 52, 1, 4, 5) 1
    通勤出行者 (35, 33, 1, 4, 3) 2
    长距偶发出行者 (53, 11, 2, 5, 3) 3
    危险出行者 (57, 15, 2, 3, 15) 4
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    表  4  模型测试结果

    Table  4.   Results of model test

    输人输出 高频出行者 通勤出行者 长距偶发出行者 危险出行者
    高频出行者 298 27 15 0
    通勤出行者 21 288 6 0
    长距偶发出行者 2 4 335 3
    危险出行者 0 2 18 52
    总人数 321 321 374 55
    准确率/% 92.8 89.7 89.6 94.5
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  • 收稿日期:  2020-12-19

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