高速公路网交通流量分布的预测方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速公路网交通流量分布的预测方法，假设已经预测了高速公路网在某一时间标度下各入口站的未来产生量和各出口站的未来吸引量，通过站点的历史流量分布来计算现状流量分布和现状效用系数，之后计算预测流量分布，得到预测结果。本发明的有益效果在于：（1）对高速公路流量分布预测具有较高的预测准确率；（2）算法收敛速度快；（3）采用滑动窗口技术，能够充分利用历史流量数据，从而准确、有效的修正分布预测模型中的参数，提高预测的准确度；（4）具有较好的普遍适用性，不局限于某一特定高速路段。
【专利说明】高速公路网交通流量分布的预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通流量预测【技术领域】，特别是一种高速公路网交通流量分布的预测方法。
【背景技术】
[0002]交通分布预测是利用现状交通产生量与吸引量来推求未来的交通产生量与吸引量的分布情况，它是公路建设项目可行性研究的核心内容之一，是进行交通状态评价，综合分析建设项目的必要性和可行性的基础和前提。工程中在用“四阶段法”进行交通规划时常用的交通分布预测法有增长系数法、重力模型法、介入机会模型法、系统平衡模型法等。然而，传统的方法在进行交通分布预测时收敛速度较慢，预测精度较差，很难应用在实际工程中，且未充分利用站点的历史流量数据信息。
[0003]随着互联网技术的普及和完善，人们将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于高速公路监控体系，极大提高了监控、收费、管理、服务效率。在各种技术在高速公路有效运用下，各高速公路站点采集到大量、多样的数据,如每个车辆进入高速公路站点信息、路径信息、出高速公路站点信息、客货分类信息，载重信息以及车辆收费信息等，通过这些信息便可以得到各高速站点不同时间标度的流量；通过各站点信息的汇聚，高速公路运营中心便可得到路网中每条高速不同时间标度下各种交通流量、运营状况等信息。因此，在大数据时代，高速公路各个站点具备了分析“大数据”的能力。通过对高速公路运营中心大数据的分析处理，充分利用大数据，建立高速公路交通流量分布预测模型，对高 速公路流量进行分布预测具有积极意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种高速公路网交通流量分布的预测方法，以解决在已经采集到大量历史流量分布数据和预测了高速公路网中各站点的未来产生量(即从该站点进入的车流量)和未来吸引量(即从该站点出去的车流量)的情况下，如何预测未来流量分布的问题。
[0005]实现本发明目的的技术方案如下:一种高速公路网交通流量分布的预测方法，所述高速公路网包括m个入口站和η个出口站，包括
[0006]步骤1:选择一个时间标度；
[0007]步骤2:根据所选择的时间标度，按照车辆出站时间统计从入口站i到出口站j的
车流量
[0008]q^.,建立流量分布矩阵 OD = (q^.),其中 i = 1，2，...，m, j = 1，2，...，η ;
[0009]步骤3:依照步骤2的方法建立k个时间上连续的流量分布矩阵，得到流量分布矩阵的时间序列OD1, OD2,...，ODk ;其中，OD1为距预测的流量分布最近的那个流量分布矩阵，OD2为距预测的流量分布次近的那个流量分布矩阵，依此类推；
[0010]步骤4:计算流量分布矩阵的时间序列中每个流量分布矩阵对应的效用系数矩阵weightOD = (Pij),得到效用系数矩阵的时间序列 WeightOD1, WeightOD2,...，WeightODk ;其
中
【权利要求】
1.一种高速公路网交通流量分布的预测方法，所述高速公路网包括m个入口站和η个出口站，其特征在于，包括 步骤1:选择一个时间标度； 步骤2:根据所选择的时间标度，按照车辆出站时间统计从入口站i到出口站j的车流量 ％ ，建立流量分布矩阵 OD = (q^.),其中 i = I, 2,..., m, j = 1,2,...,η ； 步骤3:依照步骤2的方法建立k个时间上连续的流量分布矩阵，得到流量分布矩阵的时间序列OD1, OD2,...，ODk ;其中，OD1为距预测的流量分布最近的那个流量分布矩阵，OD2为距预测的流量分布次近的那个流量分布矩阵，依此类推； 步骤4:计算流量分布矩阵的时间序列中每个流量分布矩阵对应的效用系数矩阵weightOD = (Pij),得到效用系数矩阵的时间序列 WeightOD1, WeightOD2,...，WeightODk ;其 中
2.如权利要求1所述的高速公路网交通流量分布的预测方法，其特征在于，所述时间标度为小时、天或月；根据不同时间标度确定的调整系数w的取值为:当时间标度为小时，w=12 ;当时间标度为天，w = 7 ;当时间标度为月，w = I。
3.如权利要求1或2所述的任意一种高速公路网交通流量分布的预测方法，其特征在于，所述趋近系数s = 0.03。
【文档编号】G08G1/065GK103870890SQ201410102970
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】王俊峰, 史汉发, 盛鹏, 谢强, 周颖杰 申请人:四川大学