連續(xù)交通流狀態(tài)的離散特性分析與短時(shí)預(yù)測(cè).pdf

1、城市化和車(chē)輛保有量的快速增長(zhǎng)引起嚴(yán)重的地面交通擁堵問(wèn)題。作為緩解交通擁堵的有效方法之一，智能運(yùn)輸系統(tǒng)(ITS)得到了快速的發(fā)展，其中主動(dòng)、可靠和實(shí)時(shí)的交通管理和控制系統(tǒng)是ITS的核心系統(tǒng)之一，其建設(shè)與研發(fā)需要有效、可靠和實(shí)時(shí)的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)技術(shù)體系支撐，包括交通狀態(tài)的一階均值預(yù)測(cè)和二階離散區(qū)間預(yù)測(cè)。長(zhǎng)期以來(lái)，在交通流狀態(tài)的一階均值預(yù)測(cè)領(lǐng)域已有大量研究，然而在交通流狀態(tài)的二階離散區(qū)間預(yù)測(cè)方向，研究相對(duì)較少，尚處在初期階段。本論文針對(duì)連續(xù)交

2、通流，在詳細(xì)分析交通流狀態(tài)的一階均值預(yù)測(cè)進(jìn)展基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開(kāi)展交通流狀態(tài)的二階離散特征的分析建模和實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)研究，主要研究結(jié)論總結(jié)如下。
　　首先，開(kāi)展了全面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，發(fā)現(xiàn)時(shí)域時(shí)間序列分析方法可顯式描述交通流狀態(tài)的一階特征，并和卡爾曼濾波技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)交通流狀態(tài)均值的實(shí)時(shí)、有效預(yù)測(cè);同時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前交通流二階離散區(qū)間建模方法主要包括Bootstrap、GARCH和SV三種，指出GARCH方法目前應(yīng)用最為廣泛，但對(duì)交通流二階離

3、散特征的研究還需深入。
　　其次，系統(tǒng)分析了交通流的異方差性，包括組內(nèi)異方差、時(shí)間匯集度對(duì)條件異方差的影響和條件異方差季節(jié)性三個(gè)方面，發(fā)現(xiàn)交通流參數(shù)的組內(nèi)方差序列具有顯著的規(guī)律性，并可利用時(shí)域時(shí)間序列模型進(jìn)行建模和預(yù)測(cè);交通流參數(shù)序列在不同時(shí)間匯集度上都具有顯著的條件異方差性，且增大時(shí)間匯集度可一定程度上降低該特性，但并不能完全消除該特性;交通流二階離散特征具有顯著的季節(jié)變化特征，需要在交通流二階離散特征建模和預(yù)測(cè)時(shí)加以考慮。

4、r>　　然后，基于交通流的二階季節(jié)特征，建立了季節(jié)調(diào)整因子法，給出了季節(jié)調(diào)整因子的計(jì)算公式，分析了季節(jié)調(diào)整因子的特性，展示了季節(jié)調(diào)整因子消除交通流二階季節(jié)特征的效果，并通過(guò)和傳統(tǒng)的GARCH模型進(jìn)行對(duì)比分析，表明了所提出的季節(jié)調(diào)整因子方法可有效提高交通流二階離散特征的建模性能。
　　最后，針對(duì)交通管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，給出了涵蓋交通流一階特征和二階特征的交通流序列綜合時(shí)間序列模型，并主要針對(duì)交通流二階特征，考慮季節(jié)調(diào)整因子的