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基于ROC曲线优化的车辆行驶状态估计BP模型
  • ISSN号:1006-7930
  • 期刊名称:西安建筑科技大学学报(自然科学版)
  • 时间:2014.8.28
  • 页码:593-597
  • 分类:U491[交通运输工程—交通运输规划与管理;交通运输工程—道路与铁道工程] TP206[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]长安大学汽车学院,陕西西安710064
  • 相关基金:国家自然科学基金青年基金项目(51108036); 中央高校基本科研业务费专项资金项目(CHD2011JC180)
  • 相关项目:车载信息服务对驾驶员行为与交通安全影响规律研究
中文摘要:

针对现有行车状态估计器难以适应复杂非线性模型,结合BP神经网络在解决非线性系统方面表现出优良的性能,采用ROC曲线(受试者特征工作曲线)对BP神经网络算法进行优化,依据各个节点权重值的变化情况绘制学习机器相应的ROC曲线,将ROC曲线下方面积作为各个节点权重值选取的唯一准则,每次在同一节点进行变步长的搜索(大步长和小步长),并根据不同步长的搜索结果确定下一次步长的大小,以确定最佳的权重值,最后以波动性较强的车辆横摆角速度作为样例对算法进行验证.研究结果表明:通过ROC对其性能的评价,加速了BP网络的收敛速度,在一定程度上避免了出现局部最小值的情况,提高了模型的容错能力;优化后的模型在5%误判率的情况下有较高的击中概率,表现出更强的泛化能力,适应性更强.

英文摘要:

In view of the inadequate adaptability of the existing traffic estimator to the complex nonlinear models, the receiver operating characteristic (ROC) curves were adopted to evaluate the algorithm of BP neural network which demonstrates excellent performance in solving problems with nonlinear systems. According to each node weight value, the corresponding ROC curve of the learning machine is drawn. The area of ROC curve is the only criterion for the selection of each node weights. The method is used for the searching of the minimum value through variable steps, i.e. maximum and small, at the same nodes. According to the results, the size of the next step for determining the best weights can be fixed. Finally, the algorithm verification can be carried out on the basis of the strong volatility data of vehicle yaw-rate. The results show that the evaluation of the performance of ROC may accelerate the convergence speed of the BP network to a certain extent which making it possible to avoid the local minimum. Furthermore, the fault tolerance model can be improved and the optimal model error probability of the hit rate goes higher in 5% of the cases. The optimized model showed a strong generalization capacity as well as the fine adaptability.

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期刊信息
  • 《西安建筑科技大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:陕西省教委
  • 主办单位:西安建筑科技大学
  • 主编:赵鸿铁
  • 地址:西安市雁塔路13号
  • 邮编:710055
  • 邮箱:jzkjdz@163.com
  • 电话:029-82205966
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7930
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1295/TU
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1999年获教育部颁发"全国优秀高等学校自然科学学...,1999年获陕西省教委,新闻出版局颁发"陕西高等学...,1999年获陕西省教委,新闻出版局颁发"陕西省高等...,2003年获《CAJ-CD规范》执行优秀期刊奖,2006年获教育部科技司颁发"首届中国高校特色科技...,2008年获教育部科技司颁发"第二届中国高校优秀科...,2009年获教育部科技发展中心颁发"2009年度中国科...,2009年获中国高校自然科学
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:9742