[發明專利]一種關于高速鐵路客流的組合預測方法

有效

• 申請號: 201711243589.8
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108022009B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 劉軍;馬敏書;李春艷;楊越迪
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;中國鐵路總公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30;G06F17/18
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明公開了一種關于高速鐵路客流的組合預測方法。所述方法包括：S1采集信息、S2、建立邊緣分布序列；S3、構建阿基米德多元Copula函數；S4、建立關于高鐵客流邊緣分布的函數；S5、進行多項式擬合；S6、客流預測；S7、組合預測。其中，“邊緣分布序列”、“Copula函數”的結果是“關于高鐵客流邊緣分布的函數”的輸入，“關于高鐵客流邊緣分布的函數”與“多項式擬合”的結果是“客流預測”的輸入，“客流預測”的結果是“組合預測”的輸入，最終結果是將不同Copula函數的客流預測結果，根據最優加權法，進行組合預測得到。該方法可以針對存在市場競爭要素的OD下的高速鐵路短期客流預測，保證預測精度，易于計算，在一定程度上優于傳統預測模型。

技術領域

本發明涉及鐵路旅客運輸技術領域，特別是涉及一種關于高速鐵路客流的組合預測方法。

背景技術

高速鐵路的迅速發展，給民航運輸業帶來前所未有的挑戰，高鐵開通導致許多航線的客流大幅減少。2009年，隨著石太高鐵的開通，太原飛北京的早晚航班被迫取消；同年，武廣高鐵開通后，海航、深航相繼退出廣州長沙航線，南航每天僅提供5個航班。同樣，在合武高鐵客運專線開通后，武漢至上海的民航客座率下降5.5％，武漢至南京的民航客座率下降了11.9％。可見，高鐵的出現，已經強烈地沖擊了民航市場。隨著高鐵路網的迅速擴張，高鐵與民航的競爭將更加激烈。高鐵與民航共享一個客運市場，二者中任意一方客運量發生變化，另一方也會隨之變化。而且民航票價對民航客流反映靈敏，票價往往是市場整體情況的直接反應，一定程度上可以反映客流水平，在供大于求的情況下，民航票價也是影響高鐵客流的重要因素。因此通過高速鐵路的客流與民航票價間的相關關系，可以揭示兩個市場之間的聯動關系，提高預測高鐵客流量的準確性，對高鐵調整票額分配，優化開行方案具有重要意義。本專利主要依托鐵路總公司科技研究開發計劃重點課題《面向市場的鐵路客貨運營管理技術研究——旅客運輸市場動態監測關鍵技術研究》客運部分，圍繞旅客運輸市場動態監測工作，開展相關研究和發明。

目前，鐵路短期客流預測常用的方法主要有時間序列法、回歸分析法以及人工神經網絡模型等。時間序列法假設事物過去的發展趨勢會延續到未來，但如果預測期間觀測變量受到外界因素干擾，可能會導致預測值偏離實際值較多。回歸預測可以有效地感知外界因素變化對預測結果產生的影響，但需要收集大量數據，所花費的成本也比較大。人工神經網絡也存在固有缺陷，比如難于精確分析神經網絡的各項性能指標及體系結構的通用性差等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種關于高速鐵路客流的組合預測方法以解決現有技術預測準確性差，成本高，通用性差等問題。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種關于高速鐵路客流的組合預測方法，包括以下步驟：

S1：采集每天的競爭要素信息和高速鐵路客流數據，分別得到反應不同競爭要素的觀測序列X₁,X₂,…,X_K和反應高速鐵路客流的觀測序列Y；

S2：根據S1得到的觀測序列，通過計算分別得到競爭要素的邊緣分布序列U₁,U₂,…,U_K與高速鐵路客流的邊緣分布序列V；

S3：根據阿基米德Copula函數的基本形式：

構建ClaytonCopula函數，Gumbel Copula函數及Frank Copula函數，計算每個函數中的參數θ，得到Copula函數的結果構成序列C_clayton,C_gumbel,C_frank，