摘要: |
短时交通流预测是道路交通控制系统、交通流诱导系统等领域需要解决的首要问题之一。研究短时交通流预测的理论和方法,从而实现比较准确地预测未来5分钟左右的道路交通流状况,对于缓解城市交通堵塞、避免社会资源浪费有着重要的意义和应用价值。
在智能交通系统的大背景下,如何利用丰富的交通检测数据,对未来的交通流状态,特别是对在城市中处于重要地位的快速路的交通状态进行预测,对于最大效率的利用快速路资源,减少出行者时间,减少快速路交通拥挤与交通事故有重要的理论意义和实用价值。
时间序列预测方法是预测领域最为成熟的方法。在连续不间断的数据情况下,时间序列方法有比较高的精度。本文基于快速路段上的实时、实测交通流数据,利用时间序列分析法,结合灰色系统理论,对城市快速路段单点的短时交通流预测算法进行了研究。具体包括以下工作:
利用快速路实测短时交通流数据,分析了传统时间序列建模法的不足,提出一种改进时间序列建模法。具体改进包括动态数据预处理,AR(p)模型用于短时交通流建模,实时最小二乘算法参数估计。该法提高时间序列建模的适应性,使传统时间序列模型能够用于短时交通流预测。
基于灰色系统理论及其预测建模方法,提出了滚动GM(1,1)灰色预测模型用于预测快速短时交通流,该方法较好的预测了短时交通流的相对变化趋势,以便于进一步的精度提高。
根据滚动GM(1,1)灰色预测模型的残差序列,采用AR模型残差预测,提出快速路短时交通流多层预测模型,仿真结果表明,预测结果精度较高,泛化(generalization)能力较强。 |