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山地城市交叉口短时交通流数据统计特性研究
| 论文题名： | 山地城市交叉口短时交通流数据统计特性研究 |
| 关键词： | 短时交通流;道路交叉口;参数估计;最大相关熵准则;数据拟合 |
| 摘要： | 随着时代的进步，中国的汽车数量急剧上升，交通拥堵问题日益突出，如何解决该问题已经成为当前政府和公众共同面临的难题。减少交通拥堵最有效和最合理的方法就是交通管理和决策，交通信号控制已被公认为一种经济有效的管理城市拥堵的方法，其中交通流量是交通流理论中重要的基本特征参数，对交通量进行分析可以确保交通管理系统的健全，能够及时监测交通状况，对交通信号控制提供反馈，所以估计交通流量的分布形式是至关重要的。目前的已有研究多集中在对交通流量数据检测或者短时交通量预测，只能代表具体数据变化，没有考虑概率性质的方面，分析其分布和统计特性的成果尚且不多。因此本文以交通流量统计特性为研究对象，对其概率分布和参数估计进行相关研究。 本文首先阐述了交通流基础理论，描述了案例的数据来源和特性，从一般特性和统计特性两方面出发进行了研究；介绍了交通量原始数据预处理的方法，从如何识别到如何修复，并通过A交叉口案例验证修复数据的有效性；接着分析了几种常见的交通量概率分布模型、不同参数估计方法的优缺点；然后介绍了最大相关熵的基础理论，并结合梯度上升算法将最大相关熵准则运用到参数估计中，构建了基于最大相关熵准则的参数估计方法，使用正态分布、对数正态分布、韦布尔分布和瑞利分布进行模型拟合，详细叙述最大相关熵准则参数估计方法的建模步骤，并给出该方法进行求解的具体思路；其次本文选取了误差平方和检验、判定系数检验、卡方检验、均方根误差检验和综合指标检验五种拟合优度评价指标进行拟合效果检验，并通过A交叉口案例验证提出参数估计方法的拟合效果最优；最后以B交叉口短时交通量数据作为对比案例进行分析，研究基于最大相关熵准则参数估计方法的适用性，将本文建立的基于最大相关熵准则参数估计结果与最大似然估计、最小二乘估计结果进行比较，并使用评价指标进行拟合结果检验。通过A、B两个交叉口案例研究表明，本文构建的基于最大相关熵准则参数估计拟合效果更优，具有很强的实用性。 本文构建的基于最大相关熵准则参数估计方法，对非零均值、非高斯和非平稳的序列有较好的应用优势，在一定程度上，提高了交通流量参数估计的拟合效果，通过理论分析以及实验验证，证明了本文设计的基于最大相关熵准则的交通流量概率分布参数估计方法是准确可行的，验证了交通量数据的统计特性，能够为短时交通量预测和交通管理调控提供有效帮助。 |
| 作者： | 张思诗 |
| 专业： | 系统科学 |
| 导师： | 赵磊娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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