基于Kalman滤波的城市环路交通流短时预测研究

在介绍现有的主要交通流预测方法的基础上，阐述了基于卡尔曼滤波（Kalman）的预测模型及其具体算法。结合城市环路的交通运行特性，构建了基于卡尔曼滤波的交通流短时预测模型，并根据北京市三环路的实际数据对模型进行验证。实证数据表明．所建立的交通流动态实时预测模型的预测效果比较理想，算法的实时性也满足实际预测系统的要求，可应用于交通流预测及交通智能控制。     

基于多因素的交通指数回归分析短时预测研究

着重研究基于多种影响因素的交通指数短时预测模型与方法;在分析城市道路网交通指数相关概念及作用的基础上,确定了交通指数历史基础数据的预处理方法和基于天气、工作日等因素并综合运用实时数据的短时交通指数预测思路,最后以广州市越秀区为实例阐明了预测模型及方法的应用过程与结果。     

基于小波卡尔曼滤波的高速公路交通数据融合去噪算法研究

为去除交通信息采集过程中的噪声干扰,提出了一种基于小波分析和卡尔曼滤波相融合的交通数据去噪算法。该算法通过小波系数计算小波方差并代替卡尔曼滤波的初始协方差完成迭代,将小波阈值去噪重构后的信号作为卡尔曼滤波器状态最优估计中的测量值输入,实现了交通数据的分解去噪和最优估计。实例分析结果表明:一方面小波-卡尔曼滤波融合去噪算法的去噪指标优于小波分析算法;另一方面采用去噪后的实时交通数据建立时间序列预测模型,由三项预测误差评价指标及拟合预测图对比可知,小波-卡尔曼滤波融合去噪算法较小波分析算法可更好地提高预测精度,从而综合验证该融合算法能有效去除交通数据中的噪声干扰,并提高其数据质量。     

基于非参数回归-粒子滤波模型的公交到站时间预测

为进一步提高公交到站时间的预测精度,提出了一种基于非参数回归-粒子滤波模型的组合预测方法。首先利用非参数回归预测方法,对公交站间速度顺序进行了预测。考虑到速度自身的时变特性,采用了扩展欧式距离作为度量相似度大小的准则来预测下一个站间速度,保证了速度曲线的相似性和模型的鲁棒性。然后利用采样-重要性重采样思想,构建了基于粒子滤波的公交车辆到站时间预测模型。最后以北京市区内3条典型公交线路为例,利用其工作日早高峰时段的历史运行数据检验模型的准确性。结果表明:(1)基于非参数回归方法预测得出的公交站间速度与实际值更为接近,预测精度显著优于加权平均法的预测结果;(2)基于非参数回归-粒子滤波算法得出的公交到站时间预测结果,线路平均绝对误差在1.5 min内,标准误差在3 min内,平均绝对百分误差均小于4%,预测精度也显著高于加权平均法-粒子滤波、非参数回归-卡尔曼滤波和加权平均法-卡尔曼滤波3种组合算法。模型的敏感度分析结果也进一步显示,预测误差会随着粒子数目的增加而逐渐趋于稳定状态,进而证明提出的方法能有效预测公交到站时间。     

基于递归框架的高速公路交通流量实时预测方法

实时与准确的断面交通流量预测是实现高速公路智能化管理与控制的基础。高速公路交通流量预测要求对数据噪声进行有效处理，且需要满足实时性需求。然而，少有研究从实时性的角度对高速公路交通流量预测的准确性进行改善。研究了结合自适应卡尔曼滤波与长短时记忆神经网络（long short-term memory，LSTM）自编码器的高速公路交通流量递归预测框架，可以满足智能交通系统的实时性与准确性需求。收集高速公路的交通流量和速度等历史数据，应用卡尔曼滤波方法进行数据平滑，以提高原始数据的可预测性能；引入无监督机器学习算法LSTM自编码器对交通流量的时变特征进行建模，以提高模型的运算效率；考虑到高速公路交通流量预测的实时性需要，进一步提出递归预测框架，用LSTM自编码器的预测值代替卡尔曼滤波值；根据获取的实时数据，执行自适应卡尔曼滤波算法以修正当前的最佳状态值，并将该修正值输入LSTM自编码器进行迭代预测。选取美国明苏尼达双子城高速公路的实测交通数据进行案例分析，结果表明:所提出的高速公路实时交通流量递归预测框架在计算成本与预测精度2个方面具有相对竞争优势，模型预测的平均绝对百分比误差为5.0%，优于卡尔曼滤波和LSTM自编码器组合模型的7.4%；模型训练时间为85 s，低于标准LSTM模型的101 s。      

基于多源数据的城市道路网络行程时间预测模型

针对基于单一数据源、利用卡尔曼滤波理论建立行程时间预测模型存在的不足,采用多源数据进行行程时间预测以提高精度。浮动车、固定检测器是常用的交通信息采集方法,在信息种类、数据精度等方面存在一定的互补性。因此,选择2种检测器的实时交通数据作为模型输入参数。利用卡尔曼滤波理论,以流量、占有率、行程时间作为输入量构成参数矩阵,建立城市道路网络行程时间预测模型。并通过Vissim仿真实验验证了模型的有效性。结果表明:基于多源数据的行程时间预测模型平均绝对相对误差为5.45%,其精度比单独采用固定检测器检测数据预测提高了14.4%,比单独采用浮动车数据预测提高了7.5%。      

基于小波消噪的ARIMA与SVM组合交通流预测

针对实际交通系统时变复杂和变化的不确定性所带来的交通流量非线性和强干扰性的特征,首先应用小波分析方法,对原始交通数据进行了消噪处理,使消噪后的数据更能反映交通流的本质及变化规律;然后采用自回归求和滑动平均(ARIMA)和支持向量机(SVM)的结合预测模型对交通流进行了预测,最后用实测交通数据进行了验证分析,得到了两个结论:一是组合预测模型比单个预测模型的预测精度高;二是小波分析消噪后的组合预测模型比没有消噪的组合预测模型预测精度高.结果表明消噪后的组合预测模型具有较高的预测精度,可用于交通流的实时动态预测.     

基于PCA-GBDT的城市道路旅行时间预测方法

城市道路旅行时间预测是城市智能交通管理系统和交通信息服务系统的重要基础。利用实测的车辆旅行时间数据,提出了进行城市道路旅行时间多步预测的主成分分析-梯度提升决策树(PCA—GBDT)方法。首先使用主成分分析方法进行旅行时间序列分解和主成分提取,之后建立了利用梯度提升决策树方法的旅行时间多时段预测模型。实际案例结果表明,与传统kNN方法、时间序列ARIMA方法、支持向量机(SVM)方法相比,PCA—GBDT方法具有更高的预测精度与算法稳定性。     

多源数据融合的区问车辆速度预测算法研霸

不同的交通信息采集方式由于其硬件和采集条件的不同,数据的适用范围和准确性也不同。在短时交通预测中,对于来自于不同检测器的交通流数据进行融合,并在数据融合的基础上进行区间速度的预测,可以有效地改善预测结果的准确性和可靠性。文中提出一种基于卡尔曼滤波的数据融合和区间速度预测方法。在对数据进行预处理和交通状态划分的基础上,根据不同的交通状态,进行多源交通数据融合和区间速度的预测。研究确定了卡尔曼滤波方法中的各个参数,并使用人工神经网络的方法求解状态转移矩阵。算法验证结果表明,速度预测的精度在90％以上。     

基于神经网络及关联性修正的交通异常预测研究

为实现城市交通异常管理的主动式响应,给交通异常处置争取更多的时间,减少交通异常对城市路网的影响,提出了一种基于神经网络及关联性修正的交通异常预测方法.基于历史异常数据构建交通异常数据库,并定义了预测模型中的主要参数;构建了基于改进神经网络算法的交通异常预测模型,在此基础上,创新性地提出了结合不同单元区域背景概率及交通异常相关关系挖掘的预测修正算法,对预测结果进行关联性修正以得到最终更加准确的预测结果,大幅提升了模型的预测精度.应用哈尔滨市30 d实例数据训练了所提出的交通异常预测模型,用15 d数据进行了验证,结果表明经过关联性修正的预测模型成功预测次数明显增加,相较于传统方法,预测成功率提升了31.46%,皮尔逊检验值均大于1.642,预测的结果的可信度大于80% 的置信水平.      

做好城市防洪规划保障城市稳步发展

本文简要介绍城市防洪与城市发展的关系 ,说明城市防洪必须首先做好规划 ,并以实例作分析与说明 ;对做好城市防洪提出几点意见与建议。     

城市防洪、排涝及排水三种设计标准的关系初探

城市防洪、排涝及排水三个设计标准都具有特定的含义,该文针对新修订的《城市防洪工程设计规范》,提出对三个设计标准的理解,可供类似工程参考。     

城市防洪与污水治理

该文叙述了太原市城市防洪的主要问题,并介绍了我国城市雨、污水处置的历史与现状,认为城市防洪要和污水处理一起规划,要和自然环境、城市景观一同规划,形成完整的城市生态系统。     

城市道路交通安全管理规划编制与实施策略研究

为提高我国城市道路交通安全管理规划(以下简称“安全管理规划”)的编制水平和实施效果,文中总结了安全管理规划编制实施实践中的编制过程缺乏规范、内容不一、方案难以落实等问题,关联分析了安全管理规划与城市规划、城市交通规划的衔接关系,结果发现编制实施效果不佳原因在于自身缺乏编制技术规范、组织协调、实施保障,在目标理念、政策措施及编制技术方法上已经突破了传统城市规划、城市交通规划范畴。围绕安全管理规划与城市规划、城市交通规划衔接,提出了编制体系、理念、内容、方法技术、实施机制5个方面对策;针对安全管理规划技术、组织等问题,提出了规划落实的完善编制实施技术体系、组织体系、人才体系和动态调整机制等具体建议措施。      

城市高架桥下空间利用的模式和案例

目前针对桥下空间的规划与使用我国尚无统一标准,如何更加丰富、合理地开发这些条件受限的空间区域对城市土地资源的集约利用具有重要意义.在此背景下分析了常规城市高架桥下空间利用的限制因素,并介绍了国内外一些较为典型的桥下空间开发的模式和案例,以期为从事城市规划、设计的广大同仁们提供借鉴和参考.     

浅谈黄石市城市防洪与城市建设的有机结合

城市的发展离不开建设 ,同样也离不开防洪安全。建设过程中要汲取以往条块分割、各自为政的教训 ,杜绝重复建设 ,提高建设效率 ,要花同样的钱 ,做比以往更多的事 ,取得更好的建设效果     

城市交通与城市空间结构演变

通过回顾城市交通和城市空间结构的发展演变过程，研究城市交通引导城市空间结构健康“生长”的有效途径，提出通过公共交通引导城市可持续发展的模式，以及适合中国特色的和谐城市形态和城市交通。     

城市地下综合管沟工程建设及问题探讨

随着城市基础设施的现代化对地下市政管线的需求越来越大。以往的地下市政管线敷设方式灵活性、安全可靠性、优越性等都受到了严峻挑战,地下市政管线的综合管沟是解决地下市政管线问题的发展方向。该文结合国内外综合管沟建设的实例,探讨了综合管沟的结构形式、设计内容和原则、优越性和技术经济性等,并展望了国内综合管沟建设的前景。     

城市地下空间的利用与开发展望

城市地下空间是指在城市地面以下修建的各种类型的地下建筑物结构构成的空间。包括:地下街、地下人行道、地铁、城市公路隧道等交通、商业设施;地下管网、人防设施、地下垃圾处理站等基础生活设施。城市人口的增加,生产和交通工具的发展,带来了地面土地资源短缺问题,因此,城市地下空产开发和利用成为解决城市土地资源问题的最有效途径。     

谈城市水利与城市发展的关系

该文介绍了江苏省吴江市城市水危机的现状,分析了城市水危机的成因,提出城市水利与城市发展的对策。文章强调,在城市化进程中,水的危机必将成为城市社会经济可持续发展的重要制约因素,"依法治水、计划治水、综合治水、科学治水"是城市水利发展的必由之路,也是城市实现可持续发展的重要保障。