一种道路交通事故空间聚类优化方法、系统、设备及介质

本申请涉及智能交通与空间数据挖掘交叉，尤其是涉及一种道路交通事故空间聚类优化方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、道路交通事故的空间聚类分析是智能交通管理与交通安全规划领域的重要基础性工作。随着道路交通监测、事故登记和城市治理信息化的发展，交通管理部门持续积累了大量包含事故发生时间、空间坐标、道路条件和事故属性的记录。通过对大量事故位置进行空间归纳，可为事故高发区域概括、巡查重点确定、应急响应覆盖分析以及交通安全资源的候选布设提供数据依据。此类分析通常属于无监督聚类任务，且要求输出的代表位置能够回溯至真实事故记录，而非连续均值中心。

2、现有道路事故离散空间聚类技术仅能生成少量初始组合，易受初始化状态与交换邻域限制，易陷入局部最优；且多采用均匀变异机制，搜索方向性不足，常规非支配更新规则下，同一中心数量下仅保留聚类代价最低的单解，难以留存质量接近但空间结构不同的优质组合，限制了算法的全局搜索潜力，导致整体搜索质量与运行效率难以兼顾。

技术实现思路

1、本申请实施例的主要目的在于提出一种道路交通事故空间聚类优化方法、系统、设备及存储介质，能够通过质量与多样性双重筛选保留多个优质候选解，提升事故空间离散代表位置的全局搜索质量与多样性。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种道路交通事故空间聚类优化方法，所述方法包括：

3、对历史交通事故记录数据中每条事故记录提取空间坐标信息，以构建候选位置集，所述候选位置集中各交通事故位置的空间坐标互不相同；

4、从所述候选位置集中，抽取交通事故位置构成多个初始中心组合，各所述初始中心组合包含不同个数的交通事故位置；

5、为所述不同个数的交通事故位置分别建立子档案，以将所述多个初始中心组合存入对应个数的交通事故位置所属子档案中；

6、基于各所述子档案执行多轮迭代搜索，直至迭代轮数达到预设最大迭代次数时终止迭代，从预设目标个数对应的子档案中确定目标中心组合，以根据所述目标中心组合得到所述预设目标个数的离散代表位置，所述离散代表位置用于表征交通事故高发区域的代表位置；所述多轮迭代搜索中设置多种搜索策略阶段，各所述搜索策略阶段对应的算子选择概率分布不同；

7、其中，所述多轮迭代搜索中每一轮迭代执行以下操作：

8、根据当前搜索策略阶段对应的算子选择概率分布及父代来源概率，从各所述子档案中选取父代中心组合，以对所述父代中心组合进行操作，生成子代中心组合；

9、计算所述子代中心组合的聚类质量评价值；

10、将所述子代中心组合与所述子代中心组合所含交通事故位置的个数对应的子档案进行质量筛选和多样性筛选，得到筛选结果；

11、根据所述筛选结果更新所述子代中心组合所含交通事故位置的个数对应的子档案。

12、本申请实施例的第一方面提供了一种道路交通事故空间聚类优化方法，通过对历史交通事故记录数据中每条事故记录提取空间坐标信息以构建候选位置集；从候选位置集中抽取交通事故位置构成多个初始中心组合，各初始中心组合包含不同个数的交通事故位置；为不同个数的交通事故位置分别建立子档案，以将多个初始中心组合存入对应个数的交通事故位置所属子档案中；基于各子档案执行多轮迭代搜索，直至迭代轮数达到预设最大迭代次数时终止迭代，从预设目标个数对应的子档案中确定目标中心组合，以根据目标中心组合得到预设目标个数的离散代表位置，能够通过质量与多样性双重筛选保留多个优质候选解，提升事故空间离散代表位置的全局搜索质量与多样性。

13、为实现上述目的，本发明实施例的第二方面提供一种道路交通事故空间聚类优化系统，所述系统包括：

14、提取模块，用于对历史交通事故记录数据中每条事故记录提取空间坐标信息，以构建候选位置集，所述候选位置集中各交通事故位置的空间坐标互不相同；

15、抽取模块，用于从所述候选位置集中，抽取交通事故位置构成多个初始中心组合，各所述初始中心组合包含不同个数的交通事故位置；

16、构建模块，用于为所述不同个数的交通事故位置分别建立子档案，以将所述多个初始中心组合存入对应个数的交通事故位置所属子档案中；

17、优化模块，用于基于各所述子档案执行多轮迭代搜索，直至迭代轮数达到预设最大迭代次数时终止迭代，从预设目标个数对应的子档案中确定目标中心组合，以根据所述目标中心组合得到所述预设目标个数的离散代表位置，所述离散代表位置用于表征交通事故高发区域的代表位置；所述多轮迭代搜索中设置多种搜索策略阶段，各所述搜索策略阶段对应的算子选择概率分布不同；

18、其中，所述多轮迭代搜索中每一轮迭代执行以下操作：

19、根据当前搜索策略阶段对应的算子选择概率分布及父代来源概率，从各所述子档案中选取父代中心组合，以对所述父代中心组合进行操作，生成子代中心组合；

20、计算所述子代中心组合的聚类质量评价值；

21、将所述子代中心组合与所述子代中心组合所含交通事故位置的个数对应的子档案进行质量筛选和多样性筛选，得到筛选结果；

22、根据所述筛选结果更新所述子代中心组合所含交通事故位置的个数对应的子档案。

23、为实现上述目的，本发明实施例的第三方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的一种道路交通事故空间聚类优化方法。

24、为实现上述目的，本发明实施例的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述的一种道路交通事故空间聚类优化方法。

25、可以理解的是，上述第二方面至第四方面和相关技术相比存在的有益效果和上述第一方面和相关技术相比存在的有益效果相同，可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

1.一种道路交通事故空间聚类优化方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的道路交通事故空间聚类优化方法，其特征在于，所述从所述候选位置集中，抽取交通事故位置构成多个初始中心组合，各所述初始中心组合包含不同个数的交通事故位置，包括：

3.根据权利要求1所述的道路交通事故空间聚类优化方法，其特征在于，所述根据当前搜索策略阶段对应的算子选择概率分布及父代来源概率，从各所述子档案中选取父代中心组合，以对所述父代中心组合进行操作，生成子代中心组合，包括：

4.根据权利要求3所述的道路交通事故空间聚类优化方法，其特征在于，所述利用所述子代生成算子对所述父代中心组合进行操作，生成子代中心组合，包括：

5.根据权利要求3所述的道路交通事故空间聚类优化方法，其特征在于，所述利用所述子代生成算子对所述父代中心组合进行操作，生成子代中心组合，包括：

6.根据权利要求3所述的道路交通事故空间聚类优化方法，其特征在于，所述利用所述子代生成算子对所述父代中心组合进行操作，生成子代中心组合，包括：

7.根据权利要求3所述的道路交通事故空间聚类优化方法，其特征在于，所述利用所述子代生成算子对所述父代中心组合进行操作，生成子代中心组合，包括：

8.一种道路交通事故空间聚类优化系统，其特征在于，所述系统包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7任一项所述的一种道路交通事故空间聚类优化方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行权利要求1至7任一项所述的一种道路交通事故空间聚类优化方法。