短時(shí)交通流分析及預(yù)測(cè)
本文關(guān)鍵詞:短時(shí)交通流分析及預(yù)測(cè),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:短時(shí)交通流預(yù)測(cè)是交通控制和誘導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的前提,高精度的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)對(duì)良性交通導(dǎo)航、城市道路使用效率的提高、交通擁堵的緩解有著重要意義,因此,智能交通控制與誘導(dǎo)要取得較好的實(shí)施效果,必須處理好短時(shí)交通流的預(yù)測(cè)問題。本文分析了短時(shí)交通流的多種特性,并運(yùn)用其相似性和多尺度特性對(duì)短時(shí)交通流進(jìn)行預(yù)測(cè),文章的主要工作和創(chuàng)新成果如下:(1)研究了美國加州高速公路某單點(diǎn)交通流在不同時(shí)間尺度上的相似性,發(fā)現(xiàn)以周為時(shí)間尺度的交通流的相似性大于以日為時(shí)間尺度的交通流的相似性,然后根據(jù)相似性分別構(gòu)建小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(WNN)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BPN)和最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)模型,并分別選取相鄰周和相鄰天的交通流作為樣本采用上述模型對(duì)這兩組交通流分別進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)比預(yù)測(cè)結(jié)果后發(fā)現(xiàn):以周為時(shí)間尺度的交通流數(shù)據(jù)做樣本的預(yù)測(cè)精度要高于后者的預(yù)測(cè)精度。(2)引入了基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)和WNN的短時(shí)交通流組合預(yù)測(cè)模型。該模型先用EEMD分解交通流得到多尺度分量,在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用WNN對(duì)各子序列分別進(jìn)行預(yù)測(cè),最后將各子序列的預(yù)測(cè)結(jié)果疊加得到最終結(jié)果。結(jié)果表明該模型具有很高的預(yù)測(cè)精度,明顯優(yōu)于EMD-BPN的組合預(yù)測(cè)。(3)引入了基于EEMD-近似熵和WNN的組合預(yù)測(cè)模型。該模型在利用EEMD分解交通流得到多尺度分量后,再用近似熵計(jì)算各子序列的復(fù)雜度并重組得到新的子序列,然后分別對(duì)各子序列運(yùn)用WNN建模預(yù)測(cè),最后將各子序列的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行疊加得到最終結(jié)果。結(jié)果表明該模型與EEMD-WNN相比降低了預(yù)測(cè)的復(fù)雜度,與LSSVM模型相比有較高的預(yù)測(cè)精度。同時(shí),也給出了利用此模型對(duì)重大節(jié)假日的短時(shí)交通流進(jìn)行預(yù)測(cè)的結(jié)果,研究結(jié)果表明采用以年為時(shí)間尺度的交通流做訓(xùn)練樣本,可提高重大節(jié)假日短時(shí)交通流的預(yù)測(cè)精度。上述研究結(jié)果表明:結(jié)合交通流的多種特性對(duì)交通流進(jìn)行預(yù)測(cè)不僅有助于進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)精度,更為緩解城市交通擁堵提供有效依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:智能交通 短時(shí)交通流預(yù)測(cè) 相似性 多尺度特性 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U491.112
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-8
- 第一章 緒論8-15
- 1.1 研究背景及意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
- 1.3 本文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)12-13
- 1.4 本文結(jié)構(gòu)13-15
- 第二章 理論基礎(chǔ)介紹15-29
- 2.1 交通流特性分析15-17
- 2.2 交通流特性分析方法17-21
- 2.2.1 相似性判據(jù)17-18
- 2.2.2 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解18-20
- 2.2.3 近似熵20-21
- 2.3 預(yù)測(cè)模型21-26
- 2.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)22-23
- 2.3.2 小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)23-25
- 2.3.3 最小二乘支持向量機(jī)25-26
- 2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)26-27
- 2.5 本章小結(jié)27-29
- 第三章 基于相似性的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)29-41
- 3.1 引言29-30
- 3.2 數(shù)據(jù)來源與處理30-31
- 3.3 小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果分析31-39
- 3.3.1 相似性判斷31-34
- 3.3.2 預(yù)測(cè)分析及評(píng)價(jià)34-39
- 3.4 本章小結(jié)39-41
- 第四章 基于EEMD和WNN的短時(shí)交通流組合預(yù)測(cè)41-49
- 4.1 引言41-42
- 4.2 數(shù)據(jù)的選取42
- 4.3 EEMD-WNN預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建42-43
- 4.4 預(yù)測(cè)結(jié)果分析43-48
- 4.4.1 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解43-45
- 4.4.2 預(yù)測(cè)分析及評(píng)價(jià)45-48
- 4.5 本章小結(jié)48-49
- 第五章 基于EEMD-ApEn-WNN的短時(shí)交通流組合預(yù)測(cè)49-65
- 5.1 引言49-50
- 5.2 數(shù)據(jù)的選取50-51
- 5.3 EEMD-ApEn-WNN預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建51-52
- 5.4 預(yù)測(cè)結(jié)果分析52-57
- 5.4.1 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解與近似熵計(jì)算52-53
- 5.4.2 預(yù)測(cè)結(jié)果分析53-57
- 5.5 重大節(jié)假日短時(shí)交通流預(yù)測(cè)57-63
- 5.6 本章小結(jié)63-65
- 第六章 總結(jié)與展望65-67
- 6.1 總結(jié)65-66
- 6.2 展望66-67
- 參考文獻(xiàn)67-71
- 致謝71-72
- 作者簡介72-73
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本文編號(hào):458992
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