收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于混沌理论的交通状态预测研究

马庆禄  
【摘要】:智能交通控制与管理是缓解城市道路交通拥堵、提高道路资源利用率的有效途径,而准确的道路交通状态预测是实现交通流诱导和控制的前提和基础,也是实现智能交通系统从“被动式反应”转变到“主动式动作”的关键。 由于交通系统是一个由众多微观个体组成的复杂系统,组成系统的个体之间存在着复杂的非线性关系,而且受到各种不确定性因素的干扰,如司机的个人行为、不可预知的交通事件的影响等,使得交通状态表现出强相关性和波动性。而以非线性为特征的混沌理论被称为20世纪自然科学的第三次大革命,其主要针对确定性系统中的内在随机性研究,使得刻画复杂交通系统的变化特征成为可能,因此,本文基于混沌理论研究交通状态时间序列的预测问题。 本论文针对交通参数之间的关联关系,以数据融合和相空间重构理论为基础,建立基于多交通参数的交通状态混沌预测算法,着重从交通状态的单参数和多参数两个方面,结合混沌理论对交通状态时间序列进行了建模和预测研究,全文主要研究成果包括: ①通过引入新的交通状态影响因子,改进了基于路段平均速度的道路交通状态评判指标,同时,提出了一种针对时间序列的差异数据预处理方法,保证了状态判别以及预测的实时性。 在分析交通状态检测和数据预处理的基础上,考虑交通检测数据的时变特性,提出一种针对时间序列的差异数据预处理方法,以提高数据传输、存储以及计算效率。利用数据类型转换以及差异传输两种途径对交通参数时间序列进行差异处理,并以GPS实测交通参数为例,验证了本文提出的差异预处理技术。在此基础上,借用模糊集理论将坡度、绿信比和路况三个道路交通状态影响因子引入交通状态判别,并在总结实验室前期研究的基础上,改进了基于道路平均速度的交通状态判别方法。 ②基于路段平均速度和路段自由行驶最大车速,提出一种新的交通状态评判指标——相对路段平均速度,以改进单纯依靠平均速度进行道路交通状态评判时不同路况对评定结果的影响,从而提高交通状态预测的准确性。 路段平均速度作为最基本的交通参数之一,为道路交通流状态判定提供了更为直接的依据,而单纯依靠路段平均速度的交通状态描述由于并未考虑不同路段间的相对路况信息,从而无法保证路网中不同路段相对交通状态预测的准确性。另一方面,由于交通系统在本质上是混沌的,因此,有必要对不同路段间的相对路段平均速度进行混沌特性分析和预测,以改进单纯依靠平均速度进行道路交通状态评判时不同路况对评定结果的影响,从而提高交通状态预测的准确性。通过对不同路况平均速度值的实测数据分析,证实了在交通状态预测方面通过引入新交通参数,改善预测方法,提高预测精度的可行性。 ③考虑不同交通参数之间的关联关系,提出了一种基于多交通参数的交通状态混沌预测模型,该模型给出了多个交通参数的融合算法以及交通状态的预测方法。 现有的预测模型一般采用的都是单一参数的数据,由于交通系统的高度复杂性,导致传统的预测模型缺乏体现完整状态的交通信息,且精度不高。所以利用不同交通参数从不同角度刻画交通状态,旨在提供更加完备的交通信息,进一步改善交通状态预测的准确率。 最后对全文的研究工作进行了总结,并指出了交通状态的混沌特性分析及预测研究的进一步研究的方向。 本文的研究工作和所取得的主要成果对数据融合以及混沌理论的研究和应用有重要的理论和实践参考价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 秦永宽;黄声享;赵卿;;利用混沌理论与神经网络方法进行变形预测研究[J];测绘信息与工程;2009年01期
2 陈敏;曹文明;李泽军;;基于混合神经网络和混沌理论的居民消费价格指数预测研究[J];统计与决策;2009年15期
3 张建龙;解建仓;韩宇平;申瑜;;基于混沌径向基神经网络模型的洪水预测研究[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2009年08期
4 宁正福,姚约东,李国珍,葛家理;混沌理论及其在流体力学中的应用[J];新疆石油地质;2002年02期
5 杨继全;陈素梅;;价值澄清理论述评[J];科技资讯;2006年11期
6 车阿小;混沌理论及其哲学思考[J];华东理工大学学报(社会科学版);1995年03期
7 王智勇,左铁钏;混沌及其对物理学与哲学思维的影响[J];自然辩证法研究;1997年08期
8 李树;混沌理论在经济系统中的应用[J];技术经济与管理研究;1998年05期
9 康世瑜;;浅谈混沌理论在课程教学中的应用[J];大众科技;2007年06期
10 张家田;张丽萍;严正国;;基于混沌理论的过套管电阻率测井微弱信号检测方法研究[J];石油仪器;2008年02期
11 杨凤霞;张俊锋;;混沌基本理论在教学设计中的应用[J];教育学术月刊;2008年10期
12 李海林;;科学方法论之混沌边缘下的创新设计思想理论探析[J];商业文化(学术版);2009年03期
13 钱玉莹;王哲;;基于混沌理论的海杂波处理方案设计[J];科学技术与工程;2010年06期
14 黄石;;初探混沌与游戏设计的基本原则[J];艺术与设计(理论);2010年03期
15 Ian Percival ,王继振;混沌:对于现实世界的一门科学[J];世界科学;1990年06期
16 George P.Malanson;David R.Butler;Stephen J.Walsh;王云才;朱登兴;宫新荷;;自然地理学中的混沌理论[J];地理科学进展;1992年04期
17 王光瑞;自由电子激光中混沌现象——典型的非线性系统之一[J];大自然探索;1993年02期
18 窦春霞;基于混沌理论的过热汽温最优预测控制策略[J];燃烧科学与技术;2003年04期
19 宋大华;;基于混沌理论的文件加密方法的实现[J];牡丹江师范学院学报(自然科学版);2005年02期
20 范拓源;;有序来自混沌对科学技术创新的启示[J];中国青年科技;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张永军;朱立伟;樊继壮;;离心式压缩机性能预测研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
2 张翠琼;田宝;;我国保安员犯罪可能性预测研究[A];第十二届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2009年
3 童珊;黄华;陈槐卿;;混沌理论在脑电信号分析中的应用[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
4 纪建悦;栾绍朔;姜兴坤;;基于修正STIRPAT模型的山东省碳排放分析及其预测研究[A];第十三届中国管理科学学术年会论文集[C];2011年
5 马文涛;;参数优化LSSVM的巷道围岩松动圈预测研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 梁德成;王德吉;邱道尹;栗卫军;;卷烟焦油预测研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
7 徐学东;;既有铁路混凝土桥梁疲劳寿命预测及可靠性分析[A];工程安全及耐久性——中国土木工程学会第九届年会论文集[C];2000年
8 任振球;;特大自然灾害预测研究的新思维、新方法[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
9 祝煜;梁雪春;肖迪;;基于动态聚类RBF网络的小企业信贷预测研究[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
10 王志良;孟文博;陈宏刚;永井正武;崔国伟;;利用混沌理论为急救中心预测突发疾病的应用研究[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王新颖;基于网格的短时交通状态预测研究[D];吉林大学;2010年
2 宋淑敏;非常态下异常道路交通状态信息获取技术研究[D];吉林大学;2012年
3 向小东;基于神经网络与混沌理论的非线性时间序列预测研究[D];西南交通大学;2002年
4 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
5 殷礼胜;交通流量时间序列混沌特性分析及预测研究[D];重庆大学;2007年
6 包腾飞;混凝土坝裂缝的混沌特性及分析理论和方法[D];河海大学;2004年
7 杨妮;汇率时间序列非线性动力学特征及组合预测研究[D];湖南大学;2008年
8 毕松;交通状态视觉识别方法研究[D];北京邮电大学;2012年
9 殷光伟;中国股票市场预测方法的研究[D];天津大学;2003年
10 江世勇;基于混沌理论的人民币兑美元汇率研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万衡;基于混沌理论反演的癫痫发作预测性分析[D];四川大学;2005年
2 李静优;偶然和无常:纳博科夫的《洛丽塔》中的混沌[D];湖南师范大学;2006年
3 张民;基于非线性理论的数字水印技术[D];大连海事大学;2007年
4 鄂弢金;基于混沌遗传算法的排课问题研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 陈亮;基于混沌理论的船舶电力系统预测模型研究[D];武汉理工大学;2011年
6 张素芬;基于混沌加密的数字水印算法研究[D];燕山大学;2005年
7 杨学立;地电阻率法在地震短临预报中的有效性研究[D];中国地质大学(北京);2006年
8 和天旭;基于混沌理论的图像加密和数字水印技术的研究[D];苏州大学;2006年
9 丁胜;三维网格去噪滤波器设计及研究[D];上海交通大学;2008年
10 叶建丹;混沌理论在写作教学中的应用[D];福建师范大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 耿海军;打击囤地不妨借鉴“混沌理论”[N];经济参考报;2010年
2 耿建忠;混沌理论与作战理论创新[N];中国国防报;2003年
3 于德福;陕西:划分铁铝预测研究区[N];地质勘查导报;2009年
4 李守运;山东预测研究昌邑—平度隐伏金矿[N];中国国土资源报;2008年
5 徐志戎;流行,存在引爆点吗?[N];21世纪经济报道;2007年
6 黄静;医学中的混沌理论[N];人民政协报;2003年
7 本报记者 周毅;蝴蝶的力量[N];文汇报;2001年
8 吴庭芳;《中国西北干旱气候变化与预测研究》出版[N];中国气象报;2001年
9 记者 杨绮薇 通讯员 钟苹;韶关霜冻预测研究获省科技厅立项[N];中国气象报;2010年
10 黄幸亮;稳定还是混沌?[N];21世纪经济报道;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978