高速公路交通流混沌特性分析及其在流量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、對(duì)高速公路交通流量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)是制定合理的交通管理調(diào)控方案,有效地誘導(dǎo)出行者合理選擇行駛道路的重要前提。高速公路系統(tǒng)是個(gè)復(fù)雜的開放系統(tǒng),其交通流表現(xiàn)出周期性和不確定性共存的特性,而這恰恰正是以非線性和自相似性為特征的混沌系統(tǒng)的具體體現(xiàn)。因此,本文引入混沌理論對(duì)高速公路交通流特性進(jìn)行研究,建立混沌預(yù)測(cè)模型,提高高速公路交通流量預(yù)測(cè)精度,進(jìn)而提升對(duì)高速公路的誘導(dǎo)調(diào)控能力。
　　本文在分析高速公路交通流混沌特性的基礎(chǔ)上,通過重構(gòu)相空間

2、,建立高速公路短時(shí)流量預(yù)測(cè)模型對(duì)高速公路交通流量進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文的具體研究工作總結(jié)如下:
　?、俑咚俟方煌骰煦缣匦缘淖R(shí)別及其關(guān)聯(lián)性的分析。首先利用最大Lyapunov指數(shù)法和關(guān)聯(lián)維數(shù)法分別驗(yàn)證了高速公路交通流量、速度和占有率時(shí)間序列的混沌特性;然后分析了高速公路交通流各參數(shù)的混沌關(guān)聯(lián)性,為第五章建立多參數(shù)預(yù)測(cè)模型的研究提供前提支撐。
　?、卺槍?duì)很多文獻(xiàn)都一直規(guī)避的基于最大 Lyapunov指數(shù)的混沌預(yù)測(cè)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)預(yù)測(cè)值的問

3、題引入馬爾科夫鏈改進(jìn)最大Lyapunov指數(shù)的混沌預(yù)測(cè)方法。改進(jìn)的方法將時(shí)間序列的斜率作為狀態(tài)變量,并根據(jù)馬爾科夫鏈建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,進(jìn)而判定預(yù)測(cè)值演化方向。
　?、鄹咚俟方煌飨到y(tǒng)是個(gè)復(fù)雜的混沌系統(tǒng),僅用流量時(shí)間序列重構(gòu)相空間不一定能勾勒出系統(tǒng)完整的混沌特性。針對(duì)這種情況,本文首先根據(jù) Bayes估計(jì)理論將高速公路速度和占有率時(shí)間序列融合到一個(gè)新的相空間,該相空間包涵了速度和占有率的混沌特性;然后以流量相空間的相點(diǎn)作為基礎(chǔ)重構(gòu)