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专利号: 202110025365X
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于D‑SMOTE的离散数据过采样方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、通过人为或记录仪记录交通事故样本;

步骤2、确定所述步骤1得到的事故样本中的最多类样本与多个少类样本,并通过随机选取方式确定三角闭环空间;

步骤3、计算所述步骤2中最多类样本与多个少类样本之间的比值λ,将该比值作为少类样本的采样倍率;

步骤4、通过改进插值公式,产生带有离散特征的少类样本数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于D‑SMOTE的离散数据过采样方法,其特征在于,所述步骤2具体如下:

步骤2.1、假设交通事故样本有n类,其中,Ll是最多类样本,Ls,s={1,...,n,s≠l}是多个少类样本;

s s s

步骤2.2、确定少类样本中闭环空间的三个顶点为x、m1 、m2 ,随机选取少类样本Ls中的s s s s s

样本x ,并在x周围随机选择一个样本m1 ,将m1 周围的少类样本Ls的数量记为k ,其他类别s

样本的数量记为k1;

s s s s s

步骤2.3、如果k =0,m1代表噪声,删除该样本;如果k<<k1 ,m1 代表边缘样本;如果s s s s

k>>k1 ,m1 则是有效的样本,并将m1 认为是闭环空间的一个顶点,闭环空间的另外一个s s s s s

顶点m2的选取步骤与m1一致,因此,三个顶点x、m1、m2形成一个闭环空间。

3.根据权利要求2所述的一种基于D‑SMOTE的离散数据过采样方法,其特征在于,所述步骤3具体如下:

少类样本Ls的数量为Ns,最多类样本Ll的数量为Nl,记λs为少类样本Ls与最多类样本Ll之间的采样倍率,其中,λs=Nl/Ns。

4.根据权利要求3所述的一种基于D‑SMOTE的离散数据过采样方法,其特征在于,所述步骤4利用改进的插值公式在闭环空间中生成新的少类样本Ps,具体如下:s s s s

步骤4.1、在样本m1与样本m2 之间生成新的样本集,m1 与m2之间需要通过改进的插值公式产生新的事故样本,改进的插值公式如(2)所示:s s s

其中,i=2,...,λs,s=1,...,n,s≠l,ti为样本m1与样本m2之间生成的第i个新样本,rand(1,i/(i‑1))为(1,i/(i‑1))之间的随机值,λs为采样倍率;

s s s s

步骤4.2、在样本x与样本ti之间生成新的样本集,x 与ti之间需要通过改进的插值公式产生新的事故样本,改进的插值公式如(3)所示:s s s

其中,hi为样本x 与样本ti之间生成的第i个新样本,λs是采样倍率,i为采样个数,所s s

生成的hi与ti均为新的少类样本Ps;

步骤4.3、新的少类样本Ps能够有效提高离散非均衡事故样本的质量,进一步地提高后期事故预测效果。