文档介绍：中山大学
硕士学位论文
基于交通流预测的高速公路交通状态判别方法研究
姓名:韦清波
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:何兆成
20100510
摘要基于交通流预测的高速公路交通状态另方法研究专业:交通信息工程及控制硕士生:韦清波指导教师:何兆成副教授面检测数据的高速公路交通状态判别算法存在判断阈值多、对拥挤样本依赖性强等特点,提出了基于交通流预测的交通状态判别方法,并设计了一个由交通数据预处理、预测目标参数选择、基于神经网络的交通参数预测以及交通状态判别等步骤组成的判别流数来确定神经网络输入层的方法。在预测的基础上,以实测值与预测值之间的差值作为设计并开发了一个交通状态判别系统。最后选择广深高速作为实验路网,以不同交通状态下的实测交通流数据,对判别方法的有效性进行检验。实验结果表明,相对于占有率,以车辆平均占用时间作为预测目标参数其预测精度更高,更适合本文所提出的交通状态判别方法;相对于经典的检测算法,本文所提出算法不仅对拥挤样本依赖较少,而且在拥挤判别率和拥挤判别时间上都有了较大改关键词:交通状态;交通流预测;神经网络;平均占用时间通过道路上的固定检测器缦呷Α⑽⒉ā⑹悠导觳馄鞯获得准确实时的路段交通状态,一直以来都是高速公路交通管理工作的重点所在。论文从实际应用角度出发,针对基于单截面检测数据的高速公路交通状态判别方法进行研究。论文首先回顾分析了国内外交通状态判别技术方面的研究成果,针对目前基于单截程:通过对拥挤和顺畅状态下,交通量、时问占有率、平均速度等参数的变化特点进行分析对比,选用能更有效反映交通状态变化的车辆平均占用时间作为预测的目标参数。以神经网络作为预测模型,着重研究了通过计算输出变量与可能输入变量之间的相关系判别的依据,判别道路的交通状态。然后基于上述研究,利用面向对象的软件设计方法善。中山大学硕士学位论文
::篢:.瑃,.籘籒,,.,瓸瑆瑃瓵甊..
学位论文作者签名:韦消波学位论文作者签名:南痛;训际δ甓嘣拢蝗日期:力暾荚滤耆论文原创性声明内容本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文使用授权声明本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。日期日期:日
第一章绪论研究背景和意义车普及率的大幅度提升,城市间的往来越来越密切,加之其它各方面的原因,交通拥挤也逐渐成为了高速公路上的普遍现象。交通拥挤是指由于道路系统的某个局部在通行能散,产生长时间大范围的车辆排队现象,并最终可能导致全路网瘫痪。此外,交通拥挤必要的道路网络、配备完善的交通设施、制定合理的交通组织方案之外,还需要最大限度地挖掘利用现有交通系统的资源,特别是要对历史的动态交通流信息进行深入分析,吸取经验教训,而现代高新技术的进步与发展则为这一挖掘奠定了坚实的技术基础的交通运输系统。根据国家际蹩蚣埽煌ㄐ畔⑾低潮蝗衔J荌的关键子系统,是发展幕。琁进程较快的国家和地区都无不将构筑和建立先进的交通信息系统作为重中之重加以开发研究瞄交通状态判别是先进的交通信息系统的关键环节,是信息系统其它环节,如交通诱导:交通管理等的数据来源和基础。通过使用先进的数据采集技术全面有效地获得道路的实时动态交通信息,并根据这些信息快速、准确地判别道路交通状态,发现路网中的交通拥挤,依此而制定合理有效的交通拥挤疏导策略,是解决交通拥挤的有效途径。可以提高现有道路网的通行能力和运行效率,很大程度上减少由拥挤而造成的经济损失。高速公路里程的快速增长,有效地改善了我国公路运输的结构与效率,但是随着汽力的不足或突发事件情况下而导致的车流速度下降或停止运动。此时,拥挤路段车流密度增加,交通流量、平均车速明显下降,随着车辆的不断增多,交通拥挤迅速延伸、扩还会引发交通事故增多、燃油消耗增大、汽车尾气排放增加、空气质量恶化等一系列问题,这一切都严重影响了城市的可持续发展和人们的日常工作与生活,造成了巨大的经济损失。据统计,年全国因为交通拥堵造成的经济损失高达亿元,相当于当年%【俊=煌ㄓ导芬殉晌N夜咚俟方煌ü芾砑毙杞饩龅淖钪匾N侍庵弧交通拥挤其根源在于交通需求与交通供给之间的矛盾,要解决这一矛盾,除了修建智能交通运输系统虺艻窃诖吮尘跋虏的。侵