基于小波包分析和支持向量回归机的交通流量预测方法研究
随着城市规模不断扩大，汽车数量快速增长，各个城市交通拥堵日益严峻。如今交通拥堵问题已成为影响人们生活的重要因素。现行的交通指挥调度方法根据时间长短控制，不能根据当前路段交通流量状况进行实时合理的调度。影响交通流量的因素存在高度的不确定性，成分复杂多变；传统的交通流预测方法将交通流量数据在时域里直接处理，抗干扰能力和准确性较差，预测所得数据对交通流量状况的参考价值小；本文在分析交通流量特性的基础上，综合考虑现有预测方法的优缺点，采用小波包分析和支持向量回归机对交通流量进行预测，旨在提高交通流量预测的准确性和增强实用性。
首先，采用小波包分析对原始交通流量数据进行处理，通过小波包分解，将原始数据按照频率能量的不同分解为四个频段的交通流量特征数据。然后，将小波包分解后得到四个频段特征数据进行重构，分别采用普通分解树和最优分解树分析交通流量数据，得到与原始数据长度一致的四维交通流量特征数据。接着，将通过小波包分解和重构处理后的交通流量数据分为训练样本数据和测试数据两组。
最后，采用支持向量回归机对重构后的交通流量特征数据进行预测。对交通流量分正常工作日和双休日分别进行了预测，先选择几组经小波包分解和重构后的交通流量特征数据作为训练样本进入支持向量回归机训练，以确定核函数、惩罚因子等，再将余下的交通流量特征数据代入训练得到的支持向量回归机器模型中进行预测，得到交通流量预测输出。同时，将测试数据组作为训练后的支持向量机模型的输入，并进行了预测误差分析，与传统的神经网络及时间序列预测方法相比，文中所述交通流量预测方法具有更高的精度。通过本文的研究，可以为交通流量的预测提供新的方法和新的思路。
交通流量预测;小波包分解;支持向量回归机;最优分解树
西华大学
硕士
机械电子工程
胡丹
2011
中文
U491.112;TP181
78
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）