我的“1”csv文件中包含了跟驰对的轨迹信息,有车辆速度、车辆加速度、前车速度等信息,我要用pycharm建立跟驰IDM模型并求RMSE,代码如何写

时间: 2024-03-03 08:49:00 浏览: 115
好的,以下是一个简单的跟驰IDM模型的Python代码示例,你可以在此基础上进行修改和优化: ```python import pandas as pd import numpy as np # 读取csv文件并转换为numpy数组 df = pd.read_csv('1.csv') data = df.to_numpy() # 定义IDM模型中的参数 a = 1.5 # 最大加速度 v0 = 120 / 3.6 # 自由行驶速度 s0 = 2 # 最小间距 T = 1.5 # 期望时间间隔 b = 3 # 加速度舒适度 # 计算期望间距和速度 def IDM_spacing(v, dv): return s0 + max(0, v * T + (v * dv) / (2 * np.sqrt(a * b))) def IDM_velocity(v, dv, s): return v + a * (1 - (v / v0) ** 4 - (s0 / s) ** 2 - ((v * dv) / (2 * np.sqrt(a * b)))) expected_spacing = np.zeros(len(data)) expected_velocity = np.zeros(len(data)) for i in range(1, len(data)): expected_spacing[i] = IDM_spacing(data[i, 3], data[i, 4] - data[i, 3]) expected_velocity[i] = IDM_velocity(data[i, 3], data[i, 4] - data[i, 3], expected_spacing[i]) # 计算加速度误差 acceleration_error = np.zeros(len(data)) for i in range(1, len(data)): dt = data[i, 0] - data[i-1, 0] if dt > 0: acceleration_error[i] = data[i, 2] - (expected_velocity[i] - data[i, 3]) / dt # 计算RMSE rmse = np.sqrt(np.mean(acceleration_error ** 2)) # 输出结果 print("加速度误差的RMSE为:", rmse) # 可以根据需要输出其他结果,例如期望间距、期望速度、加速度误差等 ``` 这段代码首先使用pandas库读取“1”csv文件,并将其转换为numpy数组。然后,定义IDM模型中的参数和计算期望间距和速度的函数,并使用numpy数组计算每个时间步的期望间距和速度。接下来,计算加速度误差,并使用定义的rmse函数计算加速度误差的均方根误差(RMSE)。最后,输出RMSE的值,并可以根据需要输出其他结果,例如期望间距、期望速度、加速度误差等。
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import pandas as pd import numpy as np # 读取csv文件 df = pd.read_csv('车辆:2283序:2结果数据换算单位.csv') # 定义IDM跟驰模型参数 v0 = 30 # 自由流速度 T = 1.6 # 安全时间头车时距 a = 5 # 最大加速度 b = 5 # 跟驰参数,反映了车辆对前车的跟随程度 s0 = 10 # 最小车头间距 # 计算跟驰模型中的速度和间距 def IDM_velocity(v, dv, s): return v + a * (1 - (v / v0) ** 4 - (s0 / s) ** 2 - ((v * dv) / (2 * np.sqrt(a * b)))) def IDM_spacing(v, dv): return s0 + max(0, v * T + (v * dv) / (2 * np.sqrt(a * b))) # 计算加速度的rmse值 def rmse(actual, predicted): return np.sqrt(np.mean((actual - predicted) ** 2)) # 计算每个时间步的加速度 df['acceleration'] = df.groupby('本车ID')['本车速度'].diff() / df.groupby('本车ID')['时间'].diff() # 计算每个时间步的期望间距和速度 df['expected_spacing'] = df.apply(lambda x: IDM_spacing(x['本车速度'], x['原车道前车速度'] - x['本车速度']), axis=1) df['expected_velocity'] = IDM_velocity(df['本车速度'], df['原车道前车速度'] - df['本车速度'], df['expected_spacing']) # 计算每个时间步的加速度误差 df['acceleration_error'] = df['本车加速度'] - ((df['expected_velocity'] - df['本车速度']) / df['时间'].diff()) # 计算最大加速度的rmse值 max_acceleration = df.groupby('本车ID')['本车加速度'].max() max_expected_acceleration = df.groupby('本车ID')['expected_velocity'].diff() / df.groupby('本车ID')['时间'].diff() rmse_value = rmse(max_acceleration, max_expected_acceleration) print('最大加速度的rmse值为:', rmse_value)

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