公交车到站时间预测算法的研究与实现

《公交车到站时间预测算法的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文图书分类号：TP311密级：公开UDC：004学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：公交车到站时间预测算法的研究与实现论文作者：李健学科：软件工程指导教师：侯义斌教授论文提交日期：2017年5月UDC：004学校代码：10005中文图书分类号：TP311学号：S201425005密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文（全日制）题目：公交车到站时间预测算法的研究与实现英文题目：RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFBUSARRIVALTIMEPREDICTIONALGORITHM论文作者：李健学科：软件工程研究方

2、向：物联网技术与应用申请学位：工学硕士学位指导教师：侯义斌教授所在单位：软件学院答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：李健日期：2017年5月31日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留

3、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：李健日期：2017年5月31日导师签名：侯义斌日期：2017年5月31日摘要摘要公共交通是城市化发展中的重要一环，发达的交通体系是解决由于经济发展、科技进步带来的车辆增多、交通拥堵等一系列问题的必要基础。公共交通系统结合嵌入式技术、互联网技术和人工智能技术等，为市民出行提供有力保障，显著提升公共交通的服务质量。公交车到站时间预测服务系统是公共交通系统的重要组成，其帮助出行者合理规划出行方案，吸引更多的市民选择公共交通出行

4、，从而缓解交通压力，降低由交通阻塞带来的能源消耗等问题。本文首先分析了公交车到站时间预测服务系统的设计背景，同时研究了当前公交车到站时间预测算法方面的研究成果。之后对本课题的前置项目，公共安全监控系统的架构设计进行了简要分析。同时对课题使用的机器学习算法和分布式计算技术进行了研究。随后以北京市607路公交车的行驶数据为例，为降低GPS的采集误差，设计了坐标转换、投影等数据预处理流程。根据数据统计结果，结合北京市特殊的交通环境，提取了6种影响公交车行驶的主要因素。并且为解决大规模数据集的预处理计算问题，设计了公交车行驶数据预处理的分布式计算系统。在分析了公交车的行驶特点，提取

5、出影响因素之后，课题针对这6种影响因素，提出了一种基于随机森林的公交车到站时间预测算法。设计相关实验，以模型中回归树数量的不同作横向对比实验，以算法模型的不同将该算法与历史平均模型、神经网络模型等算法作了纵向对比。实验结果显示，基于随机森林的公交车到站时间预测算法具有较低的误差。最后为解决大规模样本集的训练与预估问题，设计了随机森林算法的分布式训练与预估系统。最后将公交车到站时间算法应用于实际中，设计了公交车到站时间服务系统，为市民出行提供线路查询、车辆位置查询和到站时间预估查询三种服务。关键词：智能交通；到站时间预测；机器学习；随机森林；-I-AbstractAbstra

6、ctPublictransportisanimportantpartofthedevelopmentofurbanization.Thedevelopedtransportationsystemistheindispensablebasisforsolvingaseriesofproblemssuchastheincreaseofvehiclesbroughtaboutbyeconomicdevelopment,scientificandtechnologicalprogress.Publictransportsystemcombinedwithembeddedtechno

7、logy,Internettechnologyandartificialintelligencetechnology,cansignificantlyimprovethequalityofpublictransportservices.Thebustimepredictionservicesystemisanimportantcomponentofthepublictransportsystem.Ithelpsthepublictoplantraveltimeandattractmorepeopletochoose