组合预测研究及其在交通流量预测中的应用

论文摘要

随着国民经济的发展,人们对各类交通的需求不断增加。而交通流量的增长与现有道路状况之间的矛盾日益突出,成为限制社会经济发展的主要因素之一。实时、准确的完成短时交通流量预测是实现交通控制与诱导的关键。理论研究和实际应用表明,组合预测方法比单项预测方法具有更高的预测精度,能增强预测的稳定性,具有较高的适应未来预测环境变化的能力。论文主要对组合预测的方法进行了研究,并结合实例进行了分析,主要包括以下内容:1.对现有的组合预测方法进行了分类,将组合预测方法与单项预测方法进行了精度的对比,并对组合预测方法产生误差的原因定量的进行了分析。2.以误差平方和最小为目标函数建立了最优组合预测模型,对模型进行了解算,求得了权系数的计算公式和误差平方和表达式;利用矩阵分析原理证明了当误差信息矩阵E（m）∈Zm,m时,最优组合预测方法的权系数均为正值;对组合预测的误差平方和取值范围进行了精确的估计,给出了简单平均法成为最优组合预测的一个充要条件。3.在方差倒数加权法的思路基础上,提出了误差倒数变权组合预测方法。另外,建立了以时间t为变量的多项式函数,用来逼近变权系数,对多项式的系数矩阵给出了广义逆矩阵的循环迭代算法,证明了迭代算法的收敛性,从而得到了变权组合预测权系数解算的一种新方法。4.结合实测数据,用四种单项预测模型及最优加权组合预测模型对交通流量进行了预测,并对单项预测模型和最优加权组合预测模型的预测精度进行了分析、对比,结果显示,组合预测方法可以提高预测精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的研究内容和组织结构
• 2 交通流预测模型
• 2.1 交通流单项预测模型
• 2.2 交通流组合预测模型
• 2.3 组合预测与单项预测的误差对比
• 2.4 组合预测误差分析
• 3 最优组合预测模型
• 3.1 以误差平方和最小为目标函数的最优组合预测模型
• 3.2 非负权重最优组合预测
• m的精确估计'>3.3 误差平方和J_m的精确估计
• 3.4 简单平均法成为最优组合预测的充要条件
• 4 变权重组合预测模型
• 4.1 误差倒数变权组合预测方法
• 4.2 基于广义逆矩阵的权重迭代算法
• 5 组合预测模型在短时交通流量预测中的应用
• 5.1 单项预测方法的选择原则
• 5.2 交通流量预测误差指标
• 5.3 实例分析
• 6 结论与展望
• 6.1 论文主要结论
• 6.2 下一步的研究工作
• 致谢
• 参考文献