一種基于馬爾科夫預(yù)測(cè)法的交通轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于馬爾科夫預(yù)測(cè)法的交通轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測(cè)方法，本發(fā)明首先采用計(jì)算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣；進(jìn)而采用OD分區(qū)交通量轉(zhuǎn)移率的預(yù)測(cè)；再采取相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)的確定，確定相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)，根據(jù)相關(guān)道路交通的預(yù)測(cè)，乘以相應(yīng)的轉(zhuǎn)移系數(shù)，就可以計(jì)算出各預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)移交通量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用馬爾科夫預(yù)測(cè)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，從而快速有效的計(jì)算出各種預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)移交通量，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)計(jì)算步驟，提高工作效率，使預(yù)測(cè)工作更加順利有效，具有推廣使用的價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于馬爾科夫預(yù)測(cè)法的交通轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測(cè)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交通量預(yù)測(cè)方法，尤其涉及一種基于馬爾科夫預(yù)測(cè)法的交通轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]新建一條公路，將必然吸引部分交通量。從相關(guān)道路轉(zhuǎn)移到新建公路上的交通量一般構(gòu)成了新建公路的基本交通量。因此確定轉(zhuǎn)移交通量對(duì)新建公路的交通量分析和預(yù)測(cè)起著十分重要的作用，不可低估或忽視。轉(zhuǎn)移交通量常根據(jù)OD調(diào)查資料來(lái)計(jì)算。公路新建項(xiàng)目的OD調(diào)查由于人力、資金、時(shí)間等原因，往往只能在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。因此只好采用靜態(tài)分析以轉(zhuǎn)移狀態(tài)去確定今后的轉(zhuǎn)移交通量。但因未考慮轉(zhuǎn)移交通量的變化及其發(fā)展，在很大程度上影響了新建公路遠(yuǎn)景交通量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)際效果。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，基于確定的數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)方法越來(lái)越不能滿(mǎn)足實(shí)際精度的要求。鑒于道路交通系統(tǒng)的非線性、復(fù)雜性和不確定性的基本特點(diǎn)，許多無(wú)模型的預(yù)測(cè)算法被應(yīng)用到交通需求預(yù)測(cè)中來(lái)，取得了較好的實(shí)際效果。同時(shí)，由于各種高新技術(shù)學(xué)科之間的穿插，各種組合預(yù)測(cè)模型，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與遺傳算法、模糊理論、小波理論、譜分析理論等的結(jié)合也必將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
[0004]由于交通是一門(mén)綜合性、純應(yīng)用型的學(xué)科，除了基本的預(yù)測(cè)理論，計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、系統(tǒng)工程等系統(tǒng)預(yù)測(cè)支持系統(tǒng)將成為越來(lái)越多科學(xué)技術(shù)的綜合體，針對(duì)復(fù)雜變化的交通狀態(tài)，系統(tǒng)將會(huì)自行選擇一種合理的預(yù)測(cè)模型或者組合預(yù)測(cè)方法，將會(huì)成為ITS行業(yè)發(fā)展的方向。
[0005]馬爾科夫預(yù)測(cè)法是一種動(dòng)態(tài)隨機(jī)數(shù)學(xué)模型，它把預(yù)測(cè)對(duì)象作為一個(gè)系統(tǒng)，利用“狀態(tài)”和“狀態(tài)轉(zhuǎn)移”進(jìn)行預(yù)測(cè)。這里的狀態(tài)是指系統(tǒng)的初始狀態(tài)；狀態(tài)轉(zhuǎn)移是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，它是系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)制的表現(xiàn)，決定系統(tǒng)預(yù)測(cè)的結(jié)果。而新建公路一般缺少調(diào)查年以前的OD資料，有時(shí)有一些資料也因時(shí)間、地點(diǎn)、方式等不同而無(wú)法取用。當(dāng)利用調(diào)查年的OD資料計(jì)算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率時(shí)，就會(huì)缺乏計(jì)算初始狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種基于馬爾科夫預(yù)測(cè)法的交通轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測(cè)方法。
[0007]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0008]本發(fā)明包括以下步驟:
[0009](I)計(jì)算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣；
[0010]⑵OD分區(qū)交通量轉(zhuǎn)移率的預(yù)測(cè)；
[0011](3)相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)的確定，在確定相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)時(shí)一般分為兩種情況，一是不考慮OD分區(qū)中本區(qū)內(nèi)的交通量轉(zhuǎn)移；二是考慮；當(dāng)考慮OD分區(qū)中本區(qū)內(nèi)的交通量轉(zhuǎn)移時(shí)，可不必經(jīng)過(guò)以下(3.1)和(3.2)兩步，而直接進(jìn)行第(3.3)步計(jì)算；[0012](3.1)0D分區(qū)轉(zhuǎn)移比重，此比重是指每一起點(diǎn)區(qū)發(fā)生的交通量占全部OD區(qū)總交通量的比重，這一步計(jì)算是為第(3.2)步計(jì)算相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)做準(zhǔn)備；
[0013](3.2)相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)矩陣；
[0014](3.3)確定相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)，根據(jù)相關(guān)道路交通的預(yù)測(cè)，乘以相應(yīng)的轉(zhuǎn)移系數(shù)，就可以計(jì)算出各預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)移交通量。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]本發(fā)明是一種基于馬爾科夫預(yù)測(cè)法的交通轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測(cè)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，本發(fā)明采用馬爾科夫預(yù)測(cè)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，從而快速有效的計(jì)算出各種預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)移交通量，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)計(jì)算步驟，提高工作效率，使預(yù)測(cè)工作更加順利有效，具有推廣使用的價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]本發(fā)明包括以下步驟:
[0019](I)計(jì)算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣；
[0020](2) OD分區(qū)交通量轉(zhuǎn)移率的預(yù)測(cè)；
[0021](3)相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)的確定，在確定相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)時(shí)一般分為兩種情況，一是不考慮OD分區(qū)中本區(qū)內(nèi)的交通量轉(zhuǎn)移；二是考慮；當(dāng)考慮OD分區(qū)中本區(qū)內(nèi)的交通量轉(zhuǎn)移時(shí)，可不必經(jīng)過(guò)以下(3.1)和(3.2)兩步，而直接進(jìn)行第(3.3)步計(jì)算；
[0022](3.1)0D分區(qū)轉(zhuǎn)移比重，此比重是指每一起點(diǎn)區(qū)發(fā)生的交通量占全部OD區(qū)總交通量的比重，這一步計(jì)算是為第(3.2)步計(jì)算相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)做準(zhǔn)備；
[0023](3.2)相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)矩陣；
[0024](3.3)確定相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)，根據(jù)相關(guān)道路交通的預(yù)測(cè)，乘以相應(yīng)的轉(zhuǎn)移系數(shù)，就可以計(jì)算出各預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)移交通量。
【權(quán)利要求】
1.一種基于馬爾科夫預(yù)測(cè)法的交通轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)計(jì)算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣； (2)OD分區(qū)交通量轉(zhuǎn)移率的預(yù)測(cè)； (3)相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)的確定，在確定相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)時(shí)一般分為兩種情況，一是不考慮OD分區(qū)中本區(qū)內(nèi)的交通量轉(zhuǎn)移；二是考慮；當(dāng)考慮OD分區(qū)中本區(qū)內(nèi)的交通量轉(zhuǎn)移時(shí)，可不必經(jīng)過(guò)以下(3.1)和(3.2)兩步，而直接進(jìn)行第(3.3)步計(jì)算； (3.1)0D分區(qū)轉(zhuǎn)移比重，此比重是指每一起點(diǎn)區(qū)發(fā)生的交通量占全部OD區(qū)總交通量的比重，這一步計(jì)算是為第(3.2)步計(jì)算相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)做準(zhǔn)備； (3.2)相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)矩陣； (3.3)確定相關(guān)道路交通量轉(zhuǎn)移系數(shù)，根據(jù)相關(guān)道路交通的預(yù)測(cè)，乘以相應(yīng)的轉(zhuǎn)移系數(shù)，就可以計(jì)算出各預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)移交通量。
【文檔編號(hào)】G08G1/01GK103700257SQ201310572169
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】石連富, 陳薇, 費(fèi)小申, 干鴻, 胡紹剛 申請(qǐng)人:貴州省交通科學(xué)研究院有限責(zé)任公司