城市交通流短时预测模型研究

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1、全日制硕士学位论文城市交通流短时预测模型研究Short-termforecastingmodelforurbantrafficflow申请人姓名：杨慧慧指导教师:王少华学位类别：工学硕士专业名称：控制科学与工程研究方向：控制理论与控制工程河南理工大学电气工程与自动化学院二○一五年六月河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文:城市交通流短时预测模型研究，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。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均

2、已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日中图分类号：U491密级：公开

3、UDC：629单位代码：10460城市交通流短时预测模型研究Short-termforecastingmodelforurbantrafficflow申请人姓名杨慧慧学位类别工学硕士专业名称控制科学与工程研究方向控制理论与控制工程导师王少华职称副教授提交日期2015年6月2日答辩日期2015年6月7日河南理工大学致谢岁月如梭，三年的研究生学习生活马上就要在忙碌中结束了。在这三年的硕士学习期间，特别是从论文的选题，研究以及论文的写作修改阶段都得到许多老师的指导、朋友的帮助和家人的支持，使得论文能够顺利的完成。借此论文在即将毕业之际，我向老师们以及帮助我

4、的人表示最真诚的感谢和崇高的敬意！首先要对我的导师王少华老师以及钱伟老师表示深深的敬意和衷心的感谢，论文的顺利完成离不开王老师和钱老师精心的指导。三年来，正是在他们渊博的学识和严谨的治学态度熏陶下，使我对学术研究产生了浓厚的兴趣。一日为师，终身为父，在学习上和生活中王老师和钱老师都给予我指导和关心。同时钱老师严谨的治学态度、科学的工作方法、幽默豁达的性情及平易近人的生活作风使我受益终生，在今后的生活和工作中，王老师和钱老师的教诲将伴随着我，使我不断的奋发向上。同时，也特别的感激这三年传授和教导我的每一位老师，他们的每一次细心讲授，都使我从中受益匪浅，

5、为我以后的工作打下坚实的基础。此外，我也要感谢实验室的众多师兄姐妹和好朋友，你们给予我生活上的帮助，是我一直的精神支柱，也是我顺利完成研究生学业的直接动力！更要感谢在背后默默支持我的家人，感谢日夜为我操劳的父母，是他们无私的奉献才能让我安心的学习和科研，使我一步步的完成每一个阶段的学业!最后，衷心的感谢各位专家学者对本论文的评阅和指导!摘要随着经济水平的提高，家庭负担的减少，私家车的购买量日益激增，交通拥堵是困扰着中国乃至当今国际的一大交通难题，如何缓解交通的压力成为我国亟待解决的问题。获得实时而又准确的交通流量是进行交通诱导和控制的基础，更是解决各

6、种交通问题的关键所在。首先本文在对短时交通流预测的国内外研究现状进行分析的基础上，对城市交通流的特性进行了分析，总结了现有的预测方法，提出了基于相空间重构的卡尔曼滤波交通流预测仿真模型。为得到隐藏在短时交通流一维时间序列中的特性，对一维的时间序列进行重构，利用CC算法来确定空间重构的延迟时间和嵌入维数，利用相空间重构得到的相点来描述由状态向量构成相点的状态空间，再结合卡尔曼滤波理论对实测数据进行下一时刻的预测并校正相点的未来的发展规律，在这两种理论的基础上建立短时交通流的预测模型，最后根据某路段的实际交通情况进行仿真验证。其次，对支持向量机SVM理

7、论进行细致的研究分析，并针对本文的预测对象确定核函数的种类，针对方法的不足在数据训练之前引入小波去噪理论，根据几种小波的特点，选用加入折中因子的阈值去噪法对数据进行去噪，同时为了提高预测的准确性通过蚁群优化的算法对模型的参数进行优化，构建了基于参数优化的SVM的预测模型，并结合实际的交通流量进行仿真分析，验证了基于该算法的可用性和实用性。最后为了对比分析，分别将构建的相空间重构的卡尔曼滤波交通流预测仿真模型和基于参数优化的SVM短时交通流预测模型进行实验仿真，并利用文中提出的指标信息对两组数据的预测结果进行综合对比，仿真结果表明基于智能算法的参数优化

8、的SVM模型更有效的提高了交通流的预测精度，证明这种智能组合算法能取得更好的预测效果。关键词：交通流预测；相