高速公路收費數(shù)據(jù)拆分與校核算法研究與應用
本文關鍵詞:高速公路收費數(shù)據(jù)拆分與校核算法研究與應用
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【摘要】:高速公路全國聯(lián)網(wǎng)收費系統(tǒng)具有高效、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點,有效緩解了交通擁堵、環(huán)境污染等問題,為我國三大戰(zhàn)略和新型城鎮(zhèn)化建設提供了有力保障。但是,該系統(tǒng)在收費數(shù)據(jù)的拆分方面存在不足,不公平、不合理的拆分問題將隨著全國聯(lián)網(wǎng)收費的范圍和深度的增加而更加突出。一方面,聯(lián)網(wǎng)收費數(shù)據(jù)的模糊拆分必然引起收費數(shù)據(jù)的拆分爭議,而高速公路路段業(yè)主在發(fā)現(xiàn)和解決收費數(shù)據(jù)拆分爭議方面缺乏可靠依據(jù),可能造成巨大的經(jīng)濟損失,亟需建立對聯(lián)網(wǎng)收費數(shù)據(jù)拆分的校核系統(tǒng)。另一方面,基于硬件投入對通行費的拆分結(jié)果進行校核的方法成本高、效益小、準確率低、穩(wěn)定性差,且難以推廣應用。所以,研究低成本、高精度、穩(wěn)定性強、易于推廣的收費數(shù)據(jù)拆分校核方法具有重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。本文針對硬件投入式校核方案的缺點,首次提出基于數(shù)據(jù)挖掘技術的收費數(shù)據(jù)拆分與校核方案,通過對高速公路歷史通行流水進行分析,建立收費數(shù)據(jù)拆分與校核模型,利用路段掌握的不完整收費數(shù)據(jù)預測路段無法掌握的收費數(shù)據(jù),再與結(jié)算中心的數(shù)據(jù)進行對比,達到收費數(shù)據(jù)拆分與校核的目標。本文以廣州北二環(huán)高速公路為研究對象,首先采集、整合了路段和結(jié)算中心半年的通行流水數(shù)據(jù),對收費數(shù)據(jù)進行預處理,從宏觀、微觀角度對車流數(shù)據(jù)進行分析,建立以收費數(shù)據(jù)拆分與校核為主題的數(shù)據(jù)倉庫;然后利用Lasso算法和逐步回歸算法篩選變量,基于多元線性回歸算法實現(xiàn)非本路段出車流的車流量和通行費的精確預測,并對模型進行評估;最后對該模型進行驗證和應用,并對實際應用效果進行了分析。結(jié)果表明,Lasso算法和逐步回歸算法的結(jié)合能很好的篩選出顯著性變量,并解決多元線性回歸中的多重共線性問題;該算法精度高、穩(wěn)定性好、便于推廣,能夠滿足路段對車流量和通行費的精準校核。
【關鍵詞】:高速公路聯(lián)網(wǎng)收費 數(shù)據(jù)挖掘 數(shù)據(jù)拆分校核 多元線性回歸
【學位授予單位】:華南理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U495
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 研究背景及意義9-11
- 1.1.1 研究背景9-10
- 1.1.2 研究目的及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 研究內(nèi)容和章節(jié)安排14-16
- 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
- 1.3.2 章節(jié)安排15-16
- 第二章 需求分析及相關技術16-31
- 2.1 需求分析16-23
- 2.1.1 高速公路聯(lián)網(wǎng)收費與拆分系統(tǒng)16-20
- 2.1.2 收費數(shù)據(jù)拆分問題20-22
- 2.1.3 收費數(shù)據(jù)拆分與校核需求分析22-23
- 2.2 相關技術23-30
- 2.2.1 數(shù)據(jù)挖掘技術概述23-25
- 2.2.2 交通流預測常用算法25-30
- 2.3 本章小結(jié)30-31
- 第三章 高速公路收費數(shù)據(jù)拆分與校核算法設計31-47
- 3.1 問題定義31-32
- 3.2 聯(lián)網(wǎng)收費數(shù)據(jù)特征分析32-33
- 3.2.1 宏觀特征32-33
- 3.2.2 微觀特征33
- 3.3 算法設計33-45
- 3.3.1 整體思路與架構33-35
- 3.3.2 數(shù)據(jù)采集35-37
- 3.3.3 數(shù)據(jù)準備37-40
- 3.3.4 數(shù)據(jù)挖掘40-45
- 3.3.5 模型驗證與應用45
- 3.4 本章小結(jié)45-47
- 第四章 算法的實現(xiàn)與應用47-64
- 4.1 實驗環(huán)境47
- 4.2 模型的構建與評價47-60
- 4.2.1 基于穩(wěn)定比例的預測模型47-51
- 4.2.2 C類車流量預測模型51-56
- 4.2.3 D類車流量預測模型56-59
- 4.2.4 收費數(shù)據(jù)拆分與校核算法59-60
- 4.3 模型的驗證與應用60-62
- 4.3.1 模型的驗證60-61
- 4.3.2 模型的應用61-62
- 4.4 本章小結(jié)62-64
- 總結(jié)64-66
- 參考文獻66-71
- 攻讀碩士學位期間取得的研究成果71-72
- 致謝72-73
- Ⅳ-2答辯委員會對論文的評定意見73
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,本文編號:1113003
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