基于数据挖掘的铁路货运量预测方法

随着铁路部门信息化的建设,海量的数据积累使得采用数据挖掘技术对铁路货运量进行预测十分必要.通过系统分析、数据预处理、数据挖掘及知识提取,提出了预测铁路货运量的三种算法:线性回归、BP神经网络及支持向量回归机,并通过实例验证比较了算法的有效性.     

支持向量机在地铁车站深基坑围护结构变形预测的应用

利用支持向量机理论对深基坑支护结构的变形量进行分析和预测,建立了预测支护结构最大变形量的支持向量机预测模型。预测结果表明,该预测模型有很高的预测精度,并应用于南京市某地铁站实际工程。     

基于小波分析的最小二乘支持向量机轨道交通客流预测方法

针对城市轨道交通客流预测问题,采用离散一维Daub4,小波分析方法对某一时间段的原始客流时间序列数据进行分解;以分解得到的高频分量和低频分量为样本数据,对最小二乘支持向量机进行训练,确定最小二乘支持向量机的核参数σ,以及系数a和b.利用训练后的最小二乘支持向量机预测未来一段时间客流时间序列数据的高频分量和低频分最,然后再利用Daub4小波分析方法对预测的高频分量和低频分量进行数据重构,从而得到预测的未来一段时间客流时间序列数据.与历史平均预测法和灰色预测法进行比较,结果表明,基于小波分析的支持向量机客流预测方法用于轨道交通短期客流预测具有更好的精度.     

基于支持向量机的隧道变形预测方法

提出一种基于支持向量机的隧道变形预测新方法。支持向量机基于结构风险最小化,具有更强的泛化能力,是一个凸二次优化问题,能够保证所得解就是全局最优解。采用RBF和Bspline核函数学习某隧道前30天的收敛监测数据,用学习得到的最佳支持向量机网络预测30天后隧道的收敛。结果表明,支持向量机回归和预测的最大相对误差不超过6 5%。通过对比发现,Bspline核函数比RBF核函数效果更好。     

基于网格搜索支持向量机的边坡稳定性系数预测

边坡稳定性分析是岩土工程的一个常见问题,影响参数较多。首先将影响边坡稳定性的样本集合建立支持向量机(Support Vector Machine,SVM)回归模型,而后使用网格搜索法(Grid-search)优化支持向量机的参数,并将优化过参数的支持向量机回归模型与贝叶斯岭回归模型、普通线性回归模型、梯度增强回归模型的预测结果进行对比。研究结果表明:优化后的SVM回归模型预测方法在边坡安全系数预测方法中更为精准稳定,具有一定的实际应用价值。     

支持向量机在列车自动控制中的应用

提出支持向量机-模糊预测控制方法,介绍支持向量机在列车启动控制过程中的应用。通过仿真试验,验证了该方法的有效性,解决了列车启动过程中平稳性不高的问题。     

基于最小二乘支持向量机的高速铁路路基沉降预测

高速铁路路基的施工环境复杂,沉降监测数据往往是不等时距的.鉴于最小二乘支持向量机拥有强大的非线性拟合能力,使用最小二乘支持向量机建立沉降与时间的关系函数,以等时间步长插值得到路基的等时距沉降时间序列,建立基于最小二乘支持向量机的高速铁路路基沉降预测模型.分别运用给出的预测模型和BP神经网络与灰色理论联合方法对杭甬铁路客运专线上虞北站5个路基沉降监测断面进行路基沉降预测,并与现场实测数据对比.结果表明,短时距的最小二乘支持向量机预测模型比BP神经网络与灰色理论联合方法的预测精度高,预测结果更稳定,外推预测沉降更可靠.     

基于SAHDE-RVM的铁路短期风速预测研究

针对铁路短期风速预测方法中人工神经网络(ANN)易陷入局部最小值、支持向量机(SVM)核函数选择困难等缺陷,提出采用一种基于自适应混合差分进化相关向量机(SAHDE-RVM)对铁路短期风速进行预测研究。首先,改进自适应差分进化算法,引入模拟退火算法对种群的当前最优个体进行二次寻优,形成自适应混合差分进化算法,然后将自适应混合差分进化算法与相关向量机结合,建立自适应混合差分进化相关向量机模型,最后利用本文模型对国内某两段不同铁路沿线实测风速数据进行预测,预测结果表明,本文模型的预测指标均优于传统差分进化算法(DE)参数寻优的相关向量机模型及最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,具有更加出色的预测性能。     

基于GRA-PCA-GA-BP网络模型的铁路货运量预测分析

科学预测铁路货运量能够为我国铁路政策的制定、铁路货运相关规划的出台提供决策支持,对促进我国铁路货运向现代物流转型具有重要意义。为保证铁路货运量预测精度,在数据样本较少且数据波动较大时,提出基于GRA-PCA-GA-BP网络模型进行铁路货运量预测的方法。利用灰色关联分析和主成分分析对影响铁路货运量的输入指标进行预处理,再利用遗传算法优化取得BP神经网络的权值和阈值,进而求得更为准确的铁路货运量预测值。通过实例分析验证,GRA-PCA-GA-BP网络模型有效、可靠,具有较高的预测精度。     

基于广义回归神经网络的货运量预测

根据货运量形成的原因 ,分析了货运量和相关影响因素之间的关系以及货运量预测的特点。在此基础上 ,建立货运量预测的广义回归神经网络 (GeneralRegressionNeuralNetwork ,GRNN)模型 ,并以我国 1981～ 2 0 0 1年的货运量和相关经济指标的历史统计数据作为学习样本 ,通过拟合训练和外推预测分析 ,验证了GRNN用于货运量预测的有效性     

西部陆海新通道货运量预测研究

西部陆海新通道在区域协调发展格局中具有战略地位,对我国深化陆海双向开放、推进西部大开发形成新格局等具有重要意义。在分析西部陆海新通道总体规划及铁路网规划的基础上,结合西部陆海新通道功能定位,分析货运量影响因素,从区域间货运量、对外贸易货运量、分流沿江通道货运量3个方面进行运量预测。针对每部分货运量,在分析历年货运量的基础上,综合采用多种预测方法,最终得到通道总货运量。西部陆海新通道货运量预测结果可以用于指导区域路网规划、运输组织优化及发展战略制定。     

基于灰色预测-马尔可夫链-定性分析的铁路货运量预测

科学的货运量预测对铁路发展战略的制定具有十分重要的意义。分析以往对铁路货运量预测的相关文献及其预测精度,并分析影响预测精度的因素,定量分析与定性分析相结合有利于提高预测的准确性。采用灰色预测-马尔可夫链-定性分析相结合的方法对铁路货运量进行预测,经分析表明:灰色模型预测结果精确度受原始数据变化幅度的影响较大,通过马尔可夫链修正,预测结果得到较大改善;由GM(1,1)预测值及马尔可夫状态转移下的最大概率可知铁路货运量的发展趋势;"十一五"期间铁路货运量增长速度将放缓,但仍将保持较高的增长率。     

基于分级节点的高速铁路货运动车组开行研究

“八纵八横”高速铁路网货运节点可以利用聚类分析法,依据货运总量、GDP、人口、社会消费品零售总额、快递业务量、线路连接数、城市类别和节点类别等指标划分为4个等级。基于灰色系统预测模型,预测2025年高速铁路货运量,构建数学模型计算保本货运量。依据节点划分、货运量预测、保本货运量结果,计算各等级节点中盈利OD所占的比例,结合日均OD量,分析各等级节点间开办高速铁路货运的可行性。研究表明,在一级节点之间可以开行高速铁路货运动车组专列,在二级节点之间可以开行客货联挂动车组,三、四级节点可以采用捎带运输的方式。     

基于马尔科夫—Verhulst模型的铁路货运量预测研究

铁路货运量是一个地区经济发展的先行指标之一,准确预测铁路货运量能够为该地区的发展规划起到指导作用。针对传统灰色Verhulst模型在进行铁路货运量预测时模型误差较大的问题,运用马尔科夫链模型对传统Verhulst模型的预测结果进行修正改进,以提高模型的预测精度。最后,通过引入实际案例,验证了经过马尔科夫链改进的灰色Verhulst模型在预测精度方面有了大幅度的提高,适用于甘肃省铁路货运量的预测。因此,应用该模型对甘肃省2015年到2017年的铁路货运量进行预测,为该地区的物流运输及其他相关行业的发展提供可靠的指标依据。     

基于灰色关联分析的LS-SVM铁路货运量预测

为提高对铁路货运量的预测精度及建模速度,在分析货运量影响因素基础上,提出基于灰色关联分析的LS-SVM铁路货运量预测方法。将货运量影响因素分为社会需求与铁路供给两方面因素,采用灰色关联分析法对两方面因素与货运量进行相关性分析,根据灰色关联度值,结合定性分析筛选LS-SVM输入变量,简化LS-SVM结构,再通过随机权重粒子群(SIWPSO)算法优化选择LS-SVM模型参数。通过对我国1980～2009年铁路货运量实例分析表明:该方法具有较快的收敛速度和较高的预测精度。     

基于径向基神经网络的铁路货运量预测

货运量预测是铁路运输部门一项重要工作,因此,关于铁路货运量预测理论和方法的研究一直是一个热点。但是,铁路货运量受多种因素影响,且各因素的作用机制通常不能或无法用精确的数学语言来准确描述。本文采用径向基函数(RBF)神经网络对货运量进行分析及预测。通过对1989~2002年全国铁路货运量的历史数据分析处理后,得到铁路货运量增长量的时间序列,将时间序列视为一个从输入到输出的非线性映射,引入RBF神经网络来进行非线性映射的逼近。对网络进行学习与训练仿真实验后,用2003~2004年的增长量进行模型检验,并与BP神经网络、灰色预测模型预测结果进行对比,结果表明,应用RBF神经网络对铁路货运量进行短期预测预测精度更高、效果更好。     

城市轨道交通车站高峰客流偏差研究

城市轨道交通车站设计时,大多数城市采用预测的城市高峰小时客流作为设计客流。但由于城市轨道交通车站客流的高峰出现时段与城市高峰小时不完全一致,导致某些车站设计客流偏小。为研究城市高峰小时客流与车站高峰小时客流的差异,通过引入车站高峰客流偏差系数,合理确定车站设计客流。以西安市地铁为例,运用最小二乘支持向量机建立预测车站高峰客流偏差系数的模型,得出训练集拟合优度为0.71,测试集预测平均相对误差为2.41%,模型拟合效果良好,表明最小二乘支持向量机能够很好地预测车站高峰客流偏差系数。     

基于GIS动态分段技术的铁路货运量可视化表达

在GIS动态分段基本原理的基础上,将铁路车站的里程作为路径系统测量M值的校准参考依据,部分铁路货运量(用装车数表征货运量的大小)作为线事件引入到铁路网的货流径路系统中,实现了铁路货运量的可视化表达,并根据发站和到站自动沿线绘制货运方向箭头,为铁路货运运输分析和研究决策提供技术支持.