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专利号: 201810857678X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于3参数Weibull分布模型的立体车库停车分配方法,包括以下步骤:(1)搜集整理我国汽车市场上的各品牌车辆的信息作为数据库;

根据《中国工业汽车年鉴2017》,收集整理了72个国内外汽车品牌、183个不同排量、车型的车重样本数据,共获得401条信息;

(2)采用3参数Weibull分布模型对数据进行参数估计:利用极大似然法估计Weibull分布参数,参数为(λ,β)的Weibull分布其密度函数为:f(x)=λβ(λx)β-1exp(-(λx)β),x>0    (1)其中未知参数λ>0,β>0;

f(x)是拟合车重样本数据的Weibull分布曲线函数,表示通过Weibull分布来处理车重样本数据;其中,λ为形状参数,决定分布密度曲线的基本形状,β为尺度参数,起放大或缩小曲线的作用;x为车重样本数据;

令X=(X1,…,Xn)表示车重样本,则L(λ,β;x)为车重样本X代入式(1)后的Weibull分布函数表达式;其中n表示车重样本总数量,即401;x表示车重样本的取值,xi表示第i个车重样本的取值;

l(λ,β,x)为对式(2)两边取对数得到的关于车重样本X的对数似然函数计算式;

对车重样本X的对数似然函数计算式1(λ,β;x)分别关于λ和β求偏导并令其为零,得到似然方程组,整理得到:利用求解非线性方程组的Newton-Raphson算法来处理式(4);

形如以下非线性方程组

的解,记F(x)=(f1(x),…,fn(x))T     (5)其中f1(x1,…,xp)为第一个非线性方程,fp(x1,…,xp)为第p个非线性方程;x1为方程组中的第一个变量,xp为方程组中的第p个变量;

对式(5)变形得:

x(k+1)=x(k)-[F′(x(k))]-1F(x(k)),k=0,1,2…(6)(0) (k+1)

式(6)为Newton-Raphson算法的迭代公式,其中x 是给定的初始值;x 为第k+1个迭代值;x(k)为第k个迭代值;F′(x(k))表示当式(4)中车重样本取值为xk时的方程组的转置方程组的导函数;F(x(k))表示当式(4)中车重样本取值为xk时的方程组;

利用Newton-Raphson算法的迭代公式(6),可完成对方程组(4)的求解;得到Weibull分布的参数值;即获得一条拟合车重样本数据的函数曲线;

(3)对拟合车重样本数据的Weibull分布进行假设检验分析,开展K-S检验;

K-S检验的假设原理是:两组独立样本来自的两总体的分布无显著差异;

Dn=max{|F(x)-Fn(x)|}   (7)

式(7)为K-S检验的最大偏差计算式;其中Dn为最大偏差;F(x)为第1个车重样本X的Weibull分布函数值与第1个车重样本X的取值x的差值;Fn(x)为第n个车重样本X的Weibull分布函数值与第n个车重样本X的取值xn的差值;

计算得最大偏差Dn,若低于其95%置信度下的临界值D则说明检验合格;

(4)利用复化Simpson公式对3参数Weibull分布概率密度函数积分,获得车重样本的累积概率分布,完成潜在停车用户模型的建立;

对三层车库,取其累积概率分布为0.33和0.67时的车重数据作为分层临界值,将累计概率分布小于0.33的所有车重样本数据作为三层车库最高层停放车辆的车重范围,将累积概率分布处于0.33和0.67之间的所有车重样本数据作为三层车库中间层停放车辆的车重范围,将累计概率分布大于0.67的所有车重样本数据作为三层车库最低层停放车辆的车重范围;

(5)当入停车辆进库时,立体车库的车辆称重装置测量入停车辆的重量并与步骤(4)的潜在停车用户模型进行比较,将入停车辆停放在相应楼层。