基于灰色马尔科夫链模型的交通量预测
2012-07-21刘宗明贾志绚李兴莉
华东交通大学学报 2012年1期
刘宗明,贾志绚,李兴莉
(太原科技大学1.电子信息工程学院;2.交通与物流学院;3.应用科学学院,山西太原030024)
利用道路交通量调查资料对未来交通量进行合理准确的预测是决策部门制定发展规划的重要依据[1]。灰色系统理论具有所需样本少,不需要计算统计特征量等特点。灰色系统理论在预测方面应用十分广泛,如电力负荷的灰色预测,城市噪声的灰色预测,以及自然灾害的灰色预测等。近些年来,交通领域的科研人员,也将灰色系统理论引入并应用交通系统的某些部分,比如在城市交通生成总量预测、道路交通流量预测,城市道路交通噪声预测,铁路货运量预测和公路客运量预测等方面。在交通量的预测方面国内科研人员也做了相应的研究[2-8],主要有灰色经济学模型,交通量演变模式检索方法,灰色残差GM(1,1)模型以及一些改进的灰色模型等。
灰色马尔科夫模型是一种结合灰色系统理论和马尔科夫链的理论的预测模型。首先灰色预测方法用于预测变化趋势较为明显的时间序列,对随机波动性大的时间序列则效果不是太好,马尔科夫链的理论适用于随机过程的状态转移行为,正好可以弥补灰色预测的局限,但马尔科夫链的预测对象要求具有平稳过程、等均值的特点,交通系统的变化多属于非平稳过程,如果采用GM(1,1)模型拟合系统,并在此基础上对随机波动大的残差序列进行马尔科夫预测,实现两者优势互补。运用灰色马尔科夫预测模型进行对太原市某街道15 min交通量进行预测,结果表明,该模型在交通量预测方面具有很好的精度。……
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