基于谱分析的路段行程时间多步预测方法.pdf

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1、第l5卷第3期交通运输系统工程与信息V01．15NO．32015年6月JournalofTransportationSystemsEngineeringandInformationTechnologyJune2O15文章编号：1009—6744(2015)03～0134～06中图分类号：U491．4文献标志码：A基于谱分析的路段行程时间多步预测方法邓明君一，曲仕茹，秦鸣(1．西北丁业大学自动化学院，西安710072；2．华东交通大学土建学院，南昌330013)摘要：路段多步行程时间预测数据是动态交通诱导系统的重要参数，但已有研究成果，大多集中于一步预测，且存在适应性不强、计算量

2、大、基础数据需求多等不足．应用谱分析及Karhunen—Loeve(K—L)变换对历史及当前检测行程时间序列进行分解与重构，重构时以历史序列与当前检测序列的欧式距离作为相似性度量指标，优化重构时的特征向量系数，使与当前检测序列相似度高的历史序列信息在重构中占据主要地位，通过重构，实现对后续若干时段的行程时间的预测，实测数据检验显示该方法可实现多步预测，预测精度良好，较以往方法有所提高，且历史数据需求量小，计算量小．关键词：城市交通；行程时间；多步预测；Karhunen—Loeve变换；时间序列重构SpectralAnalysisAppliedinRoadTravelTimeMu

3、ltiStepPredictionDENGMing-jun，QUShi—ru，QrNming(1．SchoolofAutomaticControl，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xian710072，China；2．SchoolofCivilArchitecture，EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013，China)Abstract：：Roadmultiintervaltraveltimeforecastingdataisanimportantparameterfordynamictraf

4、icguidancesystem．Butpreviouslydevelopedmodelshavesomedeficiency,suchasbadadaptability，largeamountofcalculationneedingandmanyhistorydatarequirement．Appliedthedecomposition，reconstructionofspectralanalysisandKarhunen—Loeve(K—L)transformmethodtodecomposeandreconstructthehistoryandcurrentdetecti

5、ontraveltimeseries．Euclideandistanceisusedtomeasuretheclosenessbetweencurentandhistoricaltraveltimeseries．bythemeansofoptimizationtheeigenvectorcoeficienttomakethosemorecloselyhistoryserieshasthemoreweightinthereconstructionandthengainthegoalofroadtraveltimemultistepforecasting．Thecasestudys

6、uggestthat，theproposedmethodcanfulfillmultisteproadtraveltimepredictionandhasagoodpredictionaccuracy,somebeRerthanthepreviousmethod，furthermore，afewerhistorydataandcalculationresourcesneeding．Keywords：urbantrafic；traveltime；multi—stepprediction；Karhunen—Loevetransform；timeseriesreconstructio

7、n1引言前检测数据制定下一时刻的交通管控方案，会产路段行程时问是交通诱导方案生成的重要基生方案滞后于实际交通状态的结果．若预先估算出础参数，但道路J的交通状态瞬息万变，直接用当将来某个时段的路段行程时间，并以此制定诱导收稿日期：2014—09—16修回日期：2015—04—30录用日期：2015—05-04基金项目：江西省自然科学基金(2O142BAB2o1【)l5)；江西省科技厅科技计划项目(20123BBE50094)．作者简介：邓明君(1978一)，男，陕西略阳人，讲师，博士．通信作者