文档介绍：高速公路短时交通流量组合预测方法研究
重庆大学硕士学位论文
(学术学位)
学生姓名:魏方强
指导教师:余楚中副教授
专业:交通信息工程及控制
学科门类:工学
重庆大学自动化学院
二 O 一三年四月
Study bination Forecast Method of
Short-term Traffic Flow for Freeway
A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Wei Fangqiang
Supervised by Associate Prof. Yu ChuZhong
Specialty: Traffic Information Engineering
and Control
College of Automation of Chongqing
University , Chongqing, China
April 2013
中文摘要
摘要
对高速公路交通状态的整体变化趋势进行有效把握,是对高速公路运营进行有
效管理,防止交通拥堵的必要前提。高速公路交通流量预测是其中难度较大的核
心问题,但现有预测方法的精度普遍不足,因此,交通流量预测方法研究近年受
到广泛关注。通过改进预测方法从而提高流量预测的精度,对于改善高速公路交
通管理水平具有重要意义。
本文在对高速公路交通流特性进行深入分析的基础上,分别从高速公路交通流
分车型的车流规律性、相似性及多断面的相关性出发,对高速公路短时交通流量
预测方法的改进进行研究,提出了一种短时交通流量的组合预测方法。具体研究
工作围绕分车型的交通流量预测、基于多断面相似性的交通流量预测、组合预测
及实证分析三个方面展开:
分车型的交通流量预测方法。首先对分车型进行流量预测的出发点进行阐述,
其次进行车辆折算系数的确定,然后根据不同车型每天的交通流量波动情况差异,
将小客车、中型车、大型车和拖挂车这四种车型分成两类,采用改进的时间序列
算法对大型车和拖挂车的流量进行预测,利用二次指数平滑法对小客车和中型车
的流量进行预测,最后通过车辆折算系数将各车型流量预测结果进行加权求和,
得到总车流量预测结果。
基于多断面相似性的交通流量预测方法。首先利用路段的最高限速和车检器的
采样周期并结合各断面之间的距离进行相邻多断面的选取,其次根据预测断面和
选取的多个相邻断面以及它们之间的互通收费站的车流量数据,建立关于流量的
多维时间序列,最后给出一种相似性的匹配模式和改进的相似性度量方法,并利
用多维时间序列的相似性对总车流量进行预测。
组合预测方法的建立及实证分析。首先通过最优组合预测方式对上述两种预测
方法进行组合,其次选取几个常用的预测评价指标建立一个模糊综合评价模型,
最后通过渝武高速公路微波车检器采集的实测交通流量数据对该组合预测方法与
其它预测方法进行了对比实验,并对各种预测方法的预测效果进行了分析和模糊
评价。
实验结果表明,无论在工作日还是节假日,本文所提出的组合预测方法均具有
更好的预测效果,能够进一步提高短时交通流量预测的精度。
关键词:交通流,短时预测,分车型,相似性,模糊综合评价
I
重庆大学硕士学位论文
II
英文摘要
ABSTRACT
To grasp the whole change trend of the freeway traffic state effectively, is the
prerequisite of freeway management and prevent the traffic get worse. The traffic flow
forecast of freeway is one of the core issue, but the accuracy of the existing forecast
method is not enough, so the forecast method of traffic flow received widespread
attention. To increase the accuracy of traffic flow fo