轨道交通线网客流预测方法研究

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1、SouthChinaUniversityofTechnology工程硕士学位论文轨道交通线网客流预测方法研究作者姓名黄梓荣工程领域软件工程校内指导教师刘琼教授校外指导教师赵飞宇高级工程师所在学院软件学院论文提交日期2015社月ResearchofUrbanRailNetworkPassengerVolumeForecastMethodADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangZirongSupervisor：Prof.LiuQiongSeniorEngineerZhaoFeiyuSouthChinaUniversi

2、tyofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP学校代号：10561学号：201221030009华南理工大学硕士学位论文轨道交通线网客流预测方法研究作者姓名：黄梓荣申请学位级别：工程硕士工程领域名称：软件工程校内指导教师姓名、职称：刘琼、教授校外指导教师姓名、职称：赵飞宇、高级工程师论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：商务智能论文提交日期：2015年3月18日论文答辩日期：2015年3月22日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王振宇委员：董守斌、郑东曦、高英、应伟勤I华南理工大学学位论文

3、原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期:>,夕年5月又1曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全

4、部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名:項，芽、曰期：今以指导教师签名：日期：4Z摘要城市轨道交通具有运量大、安全、快捷、准点、舒适等特点，已经成为城市交通建设管理、解决城市交通拥堵的重要组成部分。合理、精确地预测轨道交通线路中

5、的短期客流量，对优化轨道交通运营的效率及提高服务质量具有重要意义。因此，本文基于广州地铁线网指挥平台项目的需求，对短期客流预测方法进行了研究并编码实现客流预测子模块。由于轨道交通线网初步建立，客流持续增大，客流时空分布特征不断变化，对客流量的预测迫在眉睫。而目前的客流预测主要针对单条线路客流，忽略了成网条件下不同线路的客流之间的相互影响。因此本文以广州地铁的实际客流数据为基础，同时借鉴了公路短期交通流预测的相关理论，结合轨道交通自身特点及线网客流的时空相关性，进行了轨道交通短期客流相关性预测的研究及客流预测子模块的实现。本文首先对城市轨道交通客流进行分析，主要分析了影响客流规模的因素、

6、客流的变化特征及客流在时间维度上的特点。然后对轨道交通客流预测的常用方法进行研究，分析了几种长期、短期客流预测方法的特点及适用情况，并指出神经网络在处理非线性、数学模型未知、影响因素众多的问题上的优势。同时以传统的时间相关性分析为基础，分析了轨道交通在成网条件下客流在时间维度上的相关关系，并引入空间的概念，分析同一线路、交叉线路间的客流时空相关关系。在实验验证部分，以广州地铁2、8号线历史客流数据为例，分析了三元里车站的历史客流在时间维度及空间维度的相关性，并根据相关性结果建立对应的神经网络模型对未来客流情况进行预测。实验证明，考虑时空相关性的神经网络预测方法的均方误差较仅考虑时间相关

7、性的方法降低21%。最后，针对广州城轨线网数据中心指挥平台的客流预测需求，使用Python的开源web框架Flask完成了客流预测子模块的构建，主要完成了客流相关性分析、神经网络训练及神经网络预测等相关模块。关键词：轨道交通线网；客流预测；神经网络；时空相关性IABSTRACTurbanrailtransithasseveralcharactersasbelow:largecapacity,safe,fast,ontime,comfortetc