公交客流數(shù)據(jù)填補與短時客流預測方法研究
發(fā)布時間:2022-02-24 06:08
隨著科學技術不斷進步,公交客流數(shù)據(jù)在不斷地積累,這些客流數(shù)據(jù)中存在不少缺失或者損壞的問題。公交客流數(shù)據(jù)能夠準確地分析和應用是智能公交調(diào)度的基礎,在智能公交調(diào)度與控制中起著重要的作用。為了能給公交調(diào)度人員提供準確的公交客流數(shù)據(jù),指導公交調(diào)度的順利進行,研究公交客流缺失數(shù)據(jù)填補和在此基礎上的公交客流短時預測方法是非常有必要的。提升公交客流缺失數(shù)據(jù)的填補精度,利用填補好的客流數(shù)據(jù)進行短時客流預測,提升預測的準確度,是本文想要達到的目標。本文選擇機器學習相關算法對公交客流數(shù)據(jù)進行研究,針對原始數(shù)據(jù)中含缺失數(shù)據(jù)的問題,本文提出利用NN-DSAE組合模型進行缺失數(shù)據(jù)的填補,在此基礎上,為了更好地提升短時客流預測的準確度,本文提出基于LSTM網(wǎng)絡和決策樹組合模型用于短時公交客流的預測。本文在描述公交客流缺失數(shù)據(jù)填補模型過程中,對NN(鄰域)、AE(自編碼器)、DAE(降噪自編碼器)和DSAE(堆疊降噪自編碼器)進行分析,采用鄰域-降噪堆疊自編碼器的客流缺失數(shù)據(jù)填補方法。NN-DSAE組合模型首先對公交客流數(shù)據(jù)進行分析,在此基礎上改進缺失值的鄰域范圍,提升尋找缺失值鄰域的效率,將找出的鄰域矩陣作為堆疊...
【文章來源】:大連海事大學遼寧省211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 缺失數(shù)據(jù)填補與短時客流預測研究現(xiàn)狀
1.2.1 數(shù)據(jù)缺失填補研究現(xiàn)狀
1.2.2 短時客流預測研究現(xiàn)狀
1.3 研究框架與組織結構
1.4 本章小結
2 缺失數(shù)據(jù)填補理論基礎
2.1 數(shù)據(jù)清洗
2.2 缺失數(shù)據(jù)的產(chǎn)生及影響
2.3 缺失機制與缺失模式
2.4 缺失數(shù)據(jù)填補方法
2.4.1 回歸模型填補算法
2.4.2 基于EM填補算法
2.4.3 基于MVC填補算法
2.4.4 基于KNNI填補算法
2.4.5 多重填補算法
2.5 公交客流數(shù)據(jù)來源
2.6 本章小結
3 基于NN-DSAE的缺失數(shù)據(jù)填補方法
3.1 自編碼器
3.2 降噪自編碼器
3.3 降噪堆疊自編碼器
3.4 基于NN-DSAE客流缺失數(shù)據(jù)填補算法
3.5 基于NN-DSAE的公交客流缺失數(shù)據(jù)填補方法實驗分析
3.5.1 評價指標
3.5.2 模型參數(shù)確定
3.5.3 缺失數(shù)據(jù)填補結果及分析
3.6 本章小結
4 基于小波函數(shù)的客流數(shù)據(jù)分解
4.1 小波分析原理
4.1.1 小波變換
4.1.2 多分辨率分析
4.1.3 小波重構
4.2 小波函數(shù)選取
4.2.1 小波基函數(shù)
4.2.2 小波基性能比較
4.3 小波閾值去噪
4.3.1 小波閾值去噪的原理分析
4.3.2 小波閾值函數(shù)的選取方式
4.3.3 閾值選取方法
4.4 本章小結
5 基于LSTM網(wǎng)絡和決策樹的短時公交客流預測方法
5.1 LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡
5.2 LSTM網(wǎng)絡構建公交客流均勻部分預測模型
5.3 決策樹模型
5.3.1 線性回歸
5.3.2 非線性回歸
5.3.3 屬性選擇度量
5.4 構建LSTM-決策樹組合模型
5.5 基于LSTM網(wǎng)絡和決策樹的短時公交客流預測方法實驗驗證
5.5.1 基于LSTM網(wǎng)絡的短時公交客流均勻部分預測
5.5.2 基于決策樹的短時公交客流隨機部分預測
5.5.3 基于組合模型的短時公交客流預測
5.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學位期間的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基本風速預測中缺失歷史數(shù)據(jù)的修訂方法[J]. 項程,陳艾榮,李其恒,馬如進. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2019(06)
[2]中值濾波結合小波變換在光譜去噪中的應用[J]. 龔夢龍. 科技與創(chuàng)新. 2018(12)
[3]基于K-means和近鄰回歸算法的Kinect植株深度圖像修復[J]. 沈躍,徐慧,劉慧,李寧. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(19)
[4]基于Hadoop架構的多重分布式BP神經(jīng)網(wǎng)絡的短期負荷預測方法[J]. 蘇學能,劉天琪,曹鴻謙,焦慧明,于亞光,何川,沈驥. 中國電機工程學報. 2017(17)
[5]基于決策樹的煤化工污染物定量化溯源研究[J]. 郟奎奎,劉海濱. 環(huán)境工程. 2016(S1)
[6]馬爾科夫理論的優(yōu)化灰色模型預測建模[J]. 李克昭,李志偉,趙磊杰. 測繪科學. 2016(08)
[7]基于EMD-BPN方法的高速鐵路短期客流預測[J]. 曹承,梁院生. 交通科技與經(jīng)濟. 2015(01)
[8]非完整約束下濾波算法在組合導航中的應用[J]. 郭俊鴿,郭杭,洪海斌. 計算機工程與應用. 2015(24)
[9]一種基于小波變換的LTE系統(tǒng)下行鏈路信道估計算法[J]. 馬項楠,余立建. 西南科技大學學報. 2011(04)
[10]期望值優(yōu)化法在項目風險決策中的應用[J]. 殷煥武,張鐵山. 技術經(jīng)濟與管理研究. 2006(02)
博士論文
[1]深度學習模型的高效訓練算法研究[D]. 陳凱.中國科學技術大學 2016
碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的車牌識別技術研究[D]. 霍祥湖.電子科技大學 2017
[2]公交客流實時分析與短時預測研究[D]. 董海洋.大連理工大學 2013
[3]基于小波變換的交通流短時預測模型研究[D]. 曹征.北京交通大學 2010
[4]不完備信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘的粗糙集方法[D]. 梁美蓮.廣西大學 2005
本文編號:3642136
【文章來源】:大連海事大學遼寧省211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 缺失數(shù)據(jù)填補與短時客流預測研究現(xiàn)狀
1.2.1 數(shù)據(jù)缺失填補研究現(xiàn)狀
1.2.2 短時客流預測研究現(xiàn)狀
1.3 研究框架與組織結構
1.4 本章小結
2 缺失數(shù)據(jù)填補理論基礎
2.1 數(shù)據(jù)清洗
2.2 缺失數(shù)據(jù)的產(chǎn)生及影響
2.3 缺失機制與缺失模式
2.4 缺失數(shù)據(jù)填補方法
2.4.1 回歸模型填補算法
2.4.2 基于EM填補算法
2.4.3 基于MVC填補算法
2.4.4 基于KNNI填補算法
2.4.5 多重填補算法
2.5 公交客流數(shù)據(jù)來源
2.6 本章小結
3 基于NN-DSAE的缺失數(shù)據(jù)填補方法
3.1 自編碼器
3.2 降噪自編碼器
3.3 降噪堆疊自編碼器
3.4 基于NN-DSAE客流缺失數(shù)據(jù)填補算法
3.5 基于NN-DSAE的公交客流缺失數(shù)據(jù)填補方法實驗分析
3.5.1 評價指標
3.5.2 模型參數(shù)確定
3.5.3 缺失數(shù)據(jù)填補結果及分析
3.6 本章小結
4 基于小波函數(shù)的客流數(shù)據(jù)分解
4.1 小波分析原理
4.1.1 小波變換
4.1.2 多分辨率分析
4.1.3 小波重構
4.2 小波函數(shù)選取
4.2.1 小波基函數(shù)
4.2.2 小波基性能比較
4.3 小波閾值去噪
4.3.1 小波閾值去噪的原理分析
4.3.2 小波閾值函數(shù)的選取方式
4.3.3 閾值選取方法
4.4 本章小結
5 基于LSTM網(wǎng)絡和決策樹的短時公交客流預測方法
5.1 LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡
5.2 LSTM網(wǎng)絡構建公交客流均勻部分預測模型
5.3 決策樹模型
5.3.1 線性回歸
5.3.2 非線性回歸
5.3.3 屬性選擇度量
5.4 構建LSTM-決策樹組合模型
5.5 基于LSTM網(wǎng)絡和決策樹的短時公交客流預測方法實驗驗證
5.5.1 基于LSTM網(wǎng)絡的短時公交客流均勻部分預測
5.5.2 基于決策樹的短時公交客流隨機部分預測
5.5.3 基于組合模型的短時公交客流預測
5.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學位期間的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基本風速預測中缺失歷史數(shù)據(jù)的修訂方法[J]. 項程,陳艾榮,李其恒,馬如進. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2019(06)
[2]中值濾波結合小波變換在光譜去噪中的應用[J]. 龔夢龍. 科技與創(chuàng)新. 2018(12)
[3]基于K-means和近鄰回歸算法的Kinect植株深度圖像修復[J]. 沈躍,徐慧,劉慧,李寧. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(19)
[4]基于Hadoop架構的多重分布式BP神經(jīng)網(wǎng)絡的短期負荷預測方法[J]. 蘇學能,劉天琪,曹鴻謙,焦慧明,于亞光,何川,沈驥. 中國電機工程學報. 2017(17)
[5]基于決策樹的煤化工污染物定量化溯源研究[J]. 郟奎奎,劉海濱. 環(huán)境工程. 2016(S1)
[6]馬爾科夫理論的優(yōu)化灰色模型預測建模[J]. 李克昭,李志偉,趙磊杰. 測繪科學. 2016(08)
[7]基于EMD-BPN方法的高速鐵路短期客流預測[J]. 曹承,梁院生. 交通科技與經(jīng)濟. 2015(01)
[8]非完整約束下濾波算法在組合導航中的應用[J]. 郭俊鴿,郭杭,洪海斌. 計算機工程與應用. 2015(24)
[9]一種基于小波變換的LTE系統(tǒng)下行鏈路信道估計算法[J]. 馬項楠,余立建. 西南科技大學學報. 2011(04)
[10]期望值優(yōu)化法在項目風險決策中的應用[J]. 殷煥武,張鐵山. 技術經(jīng)濟與管理研究. 2006(02)
博士論文
[1]深度學習模型的高效訓練算法研究[D]. 陳凱.中國科學技術大學 2016
碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的車牌識別技術研究[D]. 霍祥湖.電子科技大學 2017
[2]公交客流實時分析與短時預測研究[D]. 董海洋.大連理工大學 2013
[3]基于小波變換的交通流短時預測模型研究[D]. 曹征.北京交通大學 2010
[4]不完備信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘的粗糙集方法[D]. 梁美蓮.廣西大學 2005
本文編號:3642136
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