高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法，假設(shè)已經(jīng)預(yù)測(cè)了高速公路網(wǎng)在某一時(shí)間標(biāo)度下各入口站的未來產(chǎn)生量和各出口站的未來吸引量，通過站點(diǎn)的歷史流量分布來計(jì)算現(xiàn)狀流量分布和現(xiàn)狀效用系數(shù)，之后計(jì)算預(yù)測(cè)流量分布，得到預(yù)測(cè)結(jié)果。本發(fā)明的有益效果在于：（1）對(duì)高速公路流量分布預(yù)測(cè)具有較高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率；（2）算法收斂速度快；（3）采用滑動(dòng)窗口技術(shù)，能夠充分利用歷史流量數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確、有效的修正分布預(yù)測(cè)模型中的參數(shù)，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度；（4）具有較好的普遍適用性，不局限于某一特定高速路段。
【專利說明】高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通流量預(yù)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]交通分布預(yù)測(cè)是利用現(xiàn)狀交通產(chǎn)生量與吸引量來推求未來的交通產(chǎn)生量與吸引量的分布情況，它是公路建設(shè)項(xiàng)目可行性研究的核心內(nèi)容之一，是進(jìn)行交通狀態(tài)評(píng)價(jià)，綜合分析建設(shè)項(xiàng)目的必要性和可行性的基礎(chǔ)和前提。工程中在用“四階段法”進(jìn)行交通規(guī)劃時(shí)常用的交通分布預(yù)測(cè)法有增長系數(shù)法、重力模型法、介入機(jī)會(huì)模型法、系統(tǒng)平衡模型法等。然而，傳統(tǒng)的方法在進(jìn)行交通分布預(yù)測(cè)時(shí)收斂速度較慢，預(yù)測(cè)精度較差，很難應(yīng)用在實(shí)際工程中，且未充分利用站點(diǎn)的歷史流量數(shù)據(jù)信息。
[0003]隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和完善，人們將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于高速公路監(jiān)控體系，極大提高了監(jiān)控、收費(fèi)、管理、服務(wù)效率。在各種技術(shù)在高速公路有效運(yùn)用下，各高速公路站點(diǎn)采集到大量、多樣的數(shù)據(jù),如每個(gè)車輛進(jìn)入高速公路站點(diǎn)信息、路徑信息、出高速公路站點(diǎn)信息、客貨分類信息，載重信息以及車輛收費(fèi)信息等，通過這些信息便可以得到各高速站點(diǎn)不同時(shí)間標(biāo)度的流量；通過各站點(diǎn)信息的匯聚，高速公路運(yùn)營中心便可得到路網(wǎng)中每條高速不同時(shí)間標(biāo)度下各種交通流量、運(yùn)營狀況等信息。因此，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，高速公路各個(gè)站點(diǎn)具備了分析“大數(shù)據(jù)”的能力。通過對(duì)高速公路運(yùn)營中心大數(shù)據(jù)的分析處理，充分利用大數(shù)據(jù)，建立高速公路交通流量分布預(yù)測(cè)模型，對(duì)高 速公路流量進(jìn)行分布預(yù)測(cè)具有積極意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法，以解決在已經(jīng)采集到大量歷史流量分布數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)了高速公路網(wǎng)中各站點(diǎn)的未來產(chǎn)生量(即從該站點(diǎn)進(jìn)入的車流量)和未來吸引量(即從該站點(diǎn)出去的車流量)的情況下，如何預(yù)測(cè)未來流量分布的問題。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:一種高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法，所述高速公路網(wǎng)包括m個(gè)入口站和η個(gè)出口站，包括
[0006]步驟1:選擇一個(gè)時(shí)間標(biāo)度；
[0007]步驟2:根據(jù)所選擇的時(shí)間標(biāo)度，按照車輛出站時(shí)間統(tǒng)計(jì)從入口站i到出口站j的
車流量
[0008]q^.,建立流量分布矩陣 OD = (q^.),其中 i = 1，2，...，m, j = 1，2，...，η ;
[0009]步驟3:依照步驟2的方法建立k個(gè)時(shí)間上連續(xù)的流量分布矩陣，得到流量分布矩陣的時(shí)間序列OD1, OD2,...，ODk ;其中，OD1為距預(yù)測(cè)的流量分布最近的那個(gè)流量分布矩陣，OD2為距預(yù)測(cè)的流量分布次近的那個(gè)流量分布矩陣，依此類推；
[0010]步驟4:計(jì)算流量分布矩陣的時(shí)間序列中每個(gè)流量分布矩陣對(duì)應(yīng)的效用系數(shù)矩陣weightOD = (Pij),得到效用系數(shù)矩陣的時(shí)間序列 WeightOD1, WeightOD2,...，WeightODk ;其
中
【權(quán)利要求】
1.一種高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法，所述高速公路網(wǎng)包括m個(gè)入口站和η個(gè)出口站，其特征在于，包括 步驟1:選擇一個(gè)時(shí)間標(biāo)度； 步驟2:根據(jù)所選擇的時(shí)間標(biāo)度，按照車輛出站時(shí)間統(tǒng)計(jì)從入口站i到出口站j的車流量 ％ ，建立流量分布矩陣 OD = (q^.),其中 i = I, 2,..., m, j = 1,2,...,η ； 步驟3:依照步驟2的方法建立k個(gè)時(shí)間上連續(xù)的流量分布矩陣，得到流量分布矩陣的時(shí)間序列OD1, OD2,...，ODk ;其中，OD1為距預(yù)測(cè)的流量分布最近的那個(gè)流量分布矩陣，OD2為距預(yù)測(cè)的流量分布次近的那個(gè)流量分布矩陣，依此類推； 步驟4:計(jì)算流量分布矩陣的時(shí)間序列中每個(gè)流量分布矩陣對(duì)應(yīng)的效用系數(shù)矩陣weightOD = (Pij),得到效用系數(shù)矩陣的時(shí)間序列 WeightOD1, WeightOD2,...，WeightODk ;其 中
2.如權(quán)利要求1所述的高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述時(shí)間標(biāo)度為小時(shí)、天或月；根據(jù)不同時(shí)間標(biāo)度確定的調(diào)整系數(shù)w的取值為:當(dāng)時(shí)間標(biāo)度為小時(shí)，w=12 ;當(dāng)時(shí)間標(biāo)度為天，w = 7 ;當(dāng)時(shí)間標(biāo)度為月，w = I。
3.如權(quán)利要求1或2所述的任意一種高速公路網(wǎng)交通流量分布的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述趨近系數(shù)s = 0.03。
【文檔編號(hào)】G08G1/065GK103870890SQ201410102970
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】王俊峰, 史漢發(fā), 盛鵬, 謝強(qiáng), 周穎杰 申請(qǐng)人:四川大學(xué)