[發明專利]一種基于多變量灰色模型的高速公路節假日車流量預測方法

在審

• 申請號: 201810249478.6
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108417034A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 陳非;張鳳荔;李凱;王瑞錦;楊婉懿;翟嘉伊;葉琳;蔣貴川;陳學勤;高強;劉崛雄;張雪巖;唐晨;劉行
• 申請（專利權）人: 四川高路交通信息工程有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡

本發明涉及一種基于多變量灰色模型的高速公路節假日車流量預測方法，包括以下步驟：采集高速公路收費站進出車輛信息和外部變量，并對車輛信息和外部變量進行預處理；將預處理后的數據建立灰色動態預處理模型，并對模型進行車流量預測；根據相對誤差、方差比和小誤差概率三個數理統計值對預測結果進行模型精度檢驗。本發明可根據實際需要進行參數調整和變換，以達到不同的預測目標，有很強的實用性，適用于各類情況和地區的高速公路車流量預測，為各地的交通管理部門提供了參考的便利。

技術領域

本發明屬于智能交通技術領域，具體涉及一種基于多變量灰色模型的高速公路節假日車流量預測方法。

背景技術

隨著社會經濟的不斷發展，高速公路成為連接各城市間交通脈絡的關鍵因素，其擁堵程度也成為與國家經濟建設休戚相關的制約點，因此對交通流量的預測的必要性日益凸顯。目前，對車流量預測的研究已有較多成果，例如采用時間序列預測技術、神經網絡等方法來建立模型，在實現車流量預測上也有良好的表現。但對于實行7座及以下客車實行免費的節假日來說，數據產生了一定的變化，專門針對該現象進行的車流量預測卻少之又少，故本發明的側重點在于對高速公路的節假日車流量進行預測。節假日的高速公路車流量呈現出了與平時不同的數據特點，即節假日前后開始出現流量增加的跡象，大交通流量可能會在整個假期中持續，若突發事故，可能造成高速公路車流量的突變。

灰色模型是揭示系統內部事物連續發展變化過程，用離散的時間序列數據建立近似連續的微分方程的模型，它適用于預測變化趨勢較為明顯的時間序列，對隨機波動性大的時間序列則效果不是太好，而馬爾科夫鏈的理論適用于隨機過程的狀態轉移行為，正好可以彌補灰色預測的局限，兩者互補優勢明顯。進一步地，多變量灰色模型GM(1，n)反映了n－1個變量對某一變量的一階導數的影響，采用多變量的輸入可以更好的模擬實際交通情況，得到更準確的預測。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于多變量灰色模型的高速公路節假日車流量預測方法，預測某一時間段內的車流量。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于多變量灰色模型的高速公路節假日車流量預測方法，包括以下步驟：

S1、采集高速公路收費站進出車輛信息和外部變量，并對車輛信息和外部變量進行預處理；

S2、將預處理后的數據建立灰色動態預處理模型，并對模型進行車流量預測；

S3、根據相對誤差、方差比和小誤差概率三個數理統計值對預測結果進行模型精度檢驗。

本發明的有益效果是：本發明產生的模型可通過前幾年某節假日的總車流量預測往后n年該節假日的流量，也可通過往年節假日每天的車流量結合當年前一天的車流量預測當年節假日每天的車流量，還可根據每天各時段的歷史流量數據結合當下前一時間段的實時流量預測往后幾個時段的車流量等，本發明可根據實際需要進行參數調整和變換，以達到不同的預測目標，有很強的實用性，適用于各類情況和地區的高速公路車流量預測，為各地的交通管理部門提供了參考的便利。

附圖說明

圖1為本發明的方法流程圖；

圖2為本發明步驟S1的流程圖；

圖3為本發明步驟S2的流程圖；

圖4為本發明步驟S23的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

一種基于多變量灰色模型的高速公路節假日車流量預測方法，其特征在于，包括以下步驟S1－S6：

S1、采集高速公路收費站進出車輛信息和外部變量，并對車輛信息和外部變量進行預處理。