基于灰色马尔科夫链模型的交通事故预测
2015-04-21艾克热木艾合买提阿肯江托呼提王立晓
交通科技与经济 2015年4期
关键词:模型
艾克热木·艾合买提,阿肯江·托呼提,王立晓
(新疆大学 建筑工程学院,新疆 乌鲁木齐830047)
道路交通系统是一个基于人、车、路的动态系统,影响交通安全的因素很多,作用机理复杂,因此道路交通事故的发生具有很大的随机性和偶然性。交通事故根据传统的回归预测法、时间序列法、BP神经网络法进行预测时,由于各模型均存在一定的局限性,因此预测结果往往出现较大偏差。回归预测法具有回归系数较难确定,所需样本量较大等缺陷;时间序列法由于考虑的因素较少,不能反映随机的外部环境影响,预测结果的准确性、实用性较差;BP神经网络预测法则需要输入较为全面的数据,而且收敛速度慢,程序复杂。
1 灰色马尔科夫链GM(1,1)模型
1.1 灰色GM(1,1)模型
灰色GM(1,1)模型首先通过对原始数据进行累加,建立均值生成序列和矩阵B与Y,然后通过最小二乘回归和微分等数学方法建立模型,最后通过模型得到的值经过还原数据,得到预测结果。它的建模过程为
1)根据模型在各个时刻的值,建立如式(1)所示的原始数据序列

2)对原始数据序列进行累加(作1-AGO),得

3)对1-AGO序列作均值,生成序列

4)利用式(1)与式(3),建立矩阵Y与B,得

5)对参数进行最小二乘估计,得出a与b的值

6)确定模型形式,并还原得到的灰色预测值,如式(6)、式(7)所示

1.2 马尔科夫链模型
马尔科夫链是根据所观察的离散状态,以经验为主的估计转移概率参数化的随机过程。它是对原始数据进行状态划分,求出转移概率矩阵,得出未来的预测值。……
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