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为了充分挖掘快速路交通流时空特性,解决当前城市快速路交通流预测存在交通流时空特性挖掘不充分等问题,进一步提高城市快速路短时交通流的预测精度与效率,研究了基于有向图卷积神经网络和门控循环单元的组合模型(directed graph convolution network-gate recurrent unit,DGC-GRU)的城市快速路短时交通流预测方法。该方法提出空间相关性矩阵并将其引入图卷积神经网络中,构建有向图卷积神经网络用于表征交通流的有向性和流动性。将交通流参数输入有向图卷积神经网络后得到有向图卷积算子,并将有向图卷积算子引入门控循环单元,通过有向图卷积神经网络捕捉交通流的空间特性,通过门控循环单元捕捉交通流的时间特性,输出快速路交通流预测结果。选取西雅图环形快速路感应器检测数据进行实例分析,对比模型预测效果。结果表明:在数据集与参数设置均相同的情况下,DGC-GRU交通流预测模型的训练收敛速度更快,且平均绝对误差(mean absolute error,MAE)和平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)均优于对比模型,与传... 相似文献
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准确实时的短时交通流预测是智能交通诱导的关键.为提高短时交通流预测精度,研究了基于相空间重构和粒子群优化高斯过程回归的短时交通流预测模型.针对交通流时间序列的非线性、复杂性和随机性,基于混沌理论确定原始时间序列的最佳延迟时间和嵌入维数,进行相空间重构,获得与原始数据具有相同动态特性的更为合理的模型输入-输出数据集.利用粒子群算法改进传统高斯过程模型参数优化的不足,构建预测模型.以重构序列作为预测模型的训练集和测试集,实现短时交通流预测.采用北京市东四环快速路检测器实测数据对比分析模型预测效果.结果表明,基于PSR和PSO-GPR的短时交通流预测模型评价指标均优于对比模型,其中绝对误差平均降低4.88,绝对百分比误差平均降低3.97%,均等系数达到0.963,所研究模型能够有效提高短时交通流预测精度. 相似文献
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为了进一步提高交通流短时预测的效果,在分析现有预测模型存在问题的基础上,设计了1种基于时间序列相似性搜索的交通流短时多步预测方法.利用界标模型对交通流时间序列数据进行模式表示,在历史数据库中搜索与当前交通流时间序列相似度较高的历史时间序列,进而确定与预测时刻相对应的历史数据,利用回声状态网络模型实现交通流的短时多步预测.采用某特大城市快速路5 min采样间隔的交通流量数据进行实验验证和对比分析.实验结果表明,回声状态网络模型的预测精度分别比ARIMA模型和BP神经网络模型提高了6.25%和3.85%,以时间序列相似性搜索结果作为模型输入数据能够进一步提高交通流短时预测的精度. 相似文献
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为提高短时交通流预测的精度,提出利用BP神经网络、RBF神经网络和ARIMA模型构建组合预测模型,该组合预测模型利用最优化原理进行权系数的分配,并且满足分配到的权值始终具有实际意义。通过对分配的权系数进行显著性检验,以确保组合预测模型中选用的单项预测方法显著相关。通过实例分析,验证了组合预测模型的有效性,结果表明,相比较单一的预测模型,组合预测模型具有更高的预测精度。 相似文献
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对灰色理论、神经网络和支持向量机的预测模型进行了研究,对灰色理论、神经网络和支持向量机3种预测方法进行了线性组合、神经网络组合和支持向量机的组合预测.以1995~2004年某公路路段的交通事故次数为例,与单一预测方法结果、线性组合预测和神经网络组合预测进行对比,认为支持向量机组合预测方法比较精确. 相似文献
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基于改进的RBF神经网络的高速公路交通事件检测 总被引:2,自引:0,他引:2
根据高速公路有交通事件发生时交通流将产生突变这一原理,采用改进的径向基函数(RBF)神经网络研究高速公路事件检测问题。分析交通流参数在有交通事件发生时的变化规影影响神经网络泛化能力的同时,加入多余节点的删除和合并策略,从而得到精简的网络结构。采用自适应学习方法进行隐含层节点的调整,使网络在不同的训练阶段能够自动选取不同的学习速率。仿真试验表明,该改进算法在高速公路交通事件检测中具有检测率高、学习速度快等优点,具有良好的应用前景。 相似文献
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Seyed Omid Mousavizadeh Kashi 《智能交通系统杂志
》2019,23(1):60-71
》2019,23(1):60-71
The main objective of this paper is to develop a framework for short-term traffic flow forecasting models with high accuracy. Due to flow oscillations, the real-time information presented to the drivers through variable message signs, etc., may not be valid by the time the driver reaches the location. On the other hand, not all compartments of the flow signal are of same importance in determining its future state. A model is developed to predict the value of traffic flow in near future (next 5–35?minutes) based on the combination of wavelet transformation and artificial neural networks. This model is called the hybrid WT-ANN. Wavelet transformation is set to denoise the flow signal, i.e., filtering the unimportant fluctuations of the flow signal. Unimportant fluctuations are those that have little or no effect on the future condition of the signal. The neural network is set and trained to use previous data for predicting future flow. To implement the system, traffic data of US-101 were used from Next Generation Simulation (NGSIM). Results show that removing the noises has improved the accuracy of the prediction to a great extent. The model was used to predict the flow in three different locations on the same highway and a different highway in a different country. The model rendered highly reliable predictions. The proposed model predicts the flow of next 5?min on the same location with 2.5% Mean Absolute Percentage Error (MAPE) and of next 35?min with less than 12% MAPE. It predicts the flow on downstream locations for next 5?min with less than 8% MAPE and for the different highway with 2.3% MAPE. 相似文献
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基于Kalman滤波的城市环路交通流短时预测研究 总被引:1,自引:0,他引:1
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。 相似文献