基于支持向量回归的大型客运站客流量预测应用研究
2021-04-07郭淼
郭 淼
(中国铁路武汉局集团有限公司 汉口车站,武汉 430000)
铁路客运站客流量是铁路行车组织中制定开行方案、编制列车运行图和完成客流输送的重要依据。准确预测大型客运站的客流量,有利于铁路运输部门根据车站客流变化趋势和客流周期性特征,制定有效、经济的开行方案,编制适应旅客出行需求的列车运行图,实现铁路大型客运站客流的高效、安全、及时输送。
目前,国内关于铁路客流预测方法已有不少研究,这些方法针对的预测对象各有不同。李丽辉[1]等人运用基于随机森林回归算法,建立高速铁路短期客流预测模型,对京沪高速铁路2015 年7、8 月份的下行客流进行预测,预测精度高达0.92;豆飞[2]等人建立铁路客运专线的模糊K 近邻(FKNN,fuzzy knearest neighbor)预测模型,并利用2011—2012 年中3 个月的短期客流数据,验证预测模型的有效性;段然[3]等人针对节假日与非节假日2 种类型客流,分别采用波动系数模型及SARIMA 模型,对某铁路车站的客流量进行预测。
本文采用支持向量回归(SVR,Support Vector Regression)方法,以汉口枢纽站为例,研究将支持向量回归方法应用于预测铁路大型客运站客流量的效果。
1 支持向量回归模型简介
支持向量机是一种二分类模型,其本质是在多维空间中找到一个超平面(例如二维空间中的直线和三维空间中的平面),来对需要研究的样本进行分割,使得分割后的各子样本间隔最大化,转化为凸规划问题进行求解。对于回归问题,可引入支持向量机模型,对给定样本D={(x1,y1),(x2,y2),···,(xn,yn)},求得一个回归模型F(x)=ωT x+b,ω为决策面的法向量,b为决策面的位置,使得预测值F(x)与真实值yn之间尽可能接近。……
