基于数据的交通拥堵评价与预测方法

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1、万方数据浙江工业大学硕士学位论文基于数据的交通拥堵评价与预测方法作者姓名：倪升华指导教师：俞立教授浙江工业大学信息工程学院2014年10月万方数据DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterData．．BasedEvaluationandPredictionofTrafficCongestionCandidate：NiShenghuaAdvisor：ProfessorY．uLiCollegeofInformationEngineeringZhejiangUnive

2、rsityofTechnologyOctober2014万方数据浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：倪升华日期：三扩／恽／z,9肜日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，同意学校保留并向国家有关部门或

3、机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。／2、不保密曰。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：祝卅华刷程轹红日期：三口竹年12-月佃日日期：加』叶年J乙月膨日万方数据浙江工业大学硕士学位论文基于数据的交通拥堵评价与预测方法摘要随着城市机动车保有量的迅猛增加，国内大部分城市尤其是特大城市的交通拥堵状况日益严峻。城市道路的拥堵情况严重影响着居民的日常工作和生活。基础道路建设受

4、到诸多条件限制发展缓慢，智慧交通作为一种治理交通拥堵的新方法，已成为交通管理部门的工作重点。城市道路上安装的各种传感器每天能够采集大量交通数据。如何利用这些数据制定有针对性的交通策略从而缓解城市交通拥堵，成为了研究者们关注的重点。交通拥堵评价不仅是道路交通服务水平的重要依据，也是交通管理与控制的前提。准确地评价交通拥堵状态，对道路拥堵预测、交通诱导以及最佳路径规划均有非常重要的意义。但由于实际道路交通数据获取难度较大，信息共享程度较低，大多数研究工作还停留在理论建模与仿真阶段。因此对实际道路的交通数据分析还有较大的提升空间。本文基于实际道路的大量交通数据(卡口数据

5、、微波数据、GPS数据)对交通拥堵状态的评价与预测方法进行了创新性研究，主要取得了以下三方面的研究成果：(1)对道路上常见的多种传感器采集到的数据进行详细分析，设计了一种车牌Hash算法用于去除冗余数据。针对各种传感器的优缺点，同时结合实际道路上采集的数据质量，提出了一种多源交通数据融合的方法，有效的修正了原始数据中的奇异数据。(2)对实际交通数据进行拥堵状态评价。首先使用数据挖掘中常用的K—means聚类方法，依据聚类结果得出交通拥堵状态评价方法。拥堵状态是交通状态分析的重点，但由于拥堵状态在交通状态中所占比重较低，K．means聚类方法不能有效的将拥堵状态划分

6、出来，针对这一问题提出了一种基于密度的交通拥堵评价方法，该方法可以较好的划分出拥堵状态。(3)对短时交通拥堵状态进行预测，针对一阶马尔可夫模型预测交通拥堵状态，存在预测拥堵状态滞后的问题，提出了一种高阶马尔可夫模型的短时交通拥堵状态预测方法。该方法对交通拥堵状态的预测准确度有了一定提升达到92．7％，并且有效的消除了预测滞后问题。关键词：城市道路；多源数据融合；交通拥堵状态评价；短时交通拥堵预测万方数据浙江工业大学硕士学位论文DATA—BASEDEVALUATIoNANDPREDICTIoNoFTRAFFICCoNGESTIoNABSTRACTW汕thenumbe

7、rofvehiclesgrowingrapidly，mostofdomesticcities，especiallylargecitytrafficcongestionproblembecomesmoreandmoreserious．Trafficcongestionofcitiesseriouslyaffectsthedailyworkandlifeofcitizens．Subjectedtomanyconditions，roadsdevelopslowly．Asanewwaytocontrolthetrafficcongestion，intelligenttra

8、nspor