基于混沌理论的高速公路网短时交通流量预测研究

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1、第36卷，第4期公路工程Vo1．36，No．42011年8月HighwayEngineeringAug．，2011基于混沌理论的高速公路网短时交通流量预测研究张培林，赵弘尧(武汉理工大学，湖北武汉430070)[摘要]随着高速公路网的建成及其交通流量的不断增大，对高速路网交通流实时控制和诱导服务的需求日益突出，而高速公路网短时交通流量的预测，不仅是交通流实时控制和诱导服务的基础和依据，而且预测结果的准确性对改善高速公路网的通行能力和服务水平有重要影响。基于混沌时间序列分析和预测的理论，建立了高速公路网短

2、时交通流预测模型，计算给定区域高速公路网多断面短时交通流量预测值，结果表明利用多维混沌时间序列法预测高速公路网短时交通流量可行且具有较高的精度。[关键词]高速公路网；交通流量；混沌理论；时间序列；预测[中图分类号]U491．1【文献标识码]A[文章编号]1674-0610(2011)04-0179-04ResearchonShort—termTraficFlowForecastofHighwayNetworkBasedonChaosTheoryZHANGPeilin，ZHAOHongyao(WuhanU

3、niversityofTechnology，Hubeiprovince，Wuhan，Hubei430070，China)[Abstract]Withtheconstructionofthehighwaynetworkandthegrowingtrafficflows，demandforrea1．timecontrolandguidingservicehavebecomeincreasinglyprominent．Asforshort-termforecastofhighwaynetwork，itisno

4、tonlythebasisandfoundationofthereal-timecontrolandguidingservicefortraficflows，andthepreciseforecastresultwillhaveamagnificentimpactonimprovingthetrafficcapae—ityandservicelevels．Thispaperbuildsashort·termtrafficflowsforecastmodelforhighwaynetworkbasedon

5、chaotictimeseriesanalysisandpredictiontheory．Theforecastofthetraficflowsingivenareascanbecalculated．Resultsshowthatthismodelisfeasibleandhasahighaccuracy．[Keywords]HighwayNetwork；TraficFlow；ChaosTheory；TimeSeries；Prediction为短时交通流量预测，其预测的精度要求较高。目O引言前，短时交通

6、流量预测研究主要针对为城市交通的交通流量预测是交通运输系统规划与管理的基实时控制与诱导服务，城市交通控制与诱导对实时础，其研究历来受到特别关注。但是，根据交通流量性有较高的要求，其交通控制的最大周期一般是预测的目的不同，对预测的侧重点和要求也有所不2．5—3min，交通诱导的周期一般为5min，因而城同。在交通运输系统网络的规划设计中，以确定未市短时交通流预测的时间周期一般不超过15rain。来路网的布局和规模为目的，因而需要进行远景交但是，随着我国高速公路网的建成及其交通流量的通流量预测，这种预测对精

7、度的要求可以相对不严快速增长，高速公路交通拥堵问题日益频现和日益格；在交通运输系统的日常运营中，有2个目的的交严重，因而对高速公路网进行交通流实施实时控制通流量预测：①以制定路网交通管制方案为目的和诱导服务的需求也日渐紧迫，且高速公路网交通预测，其需要对未来一段时间内(月、13)的交通流流特性与城市道路网有所不同，故本文研究区域高量分布进行预测，这种预测比长期预测的精度要求速公路网短时交通流量预测问题。高；②以路网交通流实时控制和诱导服务为目的的1路网短时交通流量预测方法选用交通流预测，其要求预测的周期

8、与交通流控制和诱导的周期相一致，这种预测的时间周期大大缩小，称交通流预测是指根据已有的交通流数据来推测[收稿日期】201l—O3—2O(作者简介】张培林(1955～)．男，湖北汉川人，教授，研究方向：交通运输规划与管理。l80公路工程36卷未来交通量数据，即在时刻t对下一时刻t+△f及随2基于混沌时间序列理论的路网短时交通后若干时刻的交通流数据作出实时预测。通常把统流预测模型计时间间隔不超过15rain的交通流时间序列称之为短时交通流，把t