如何使用面向高速公路的大數(shù)據(jù)進行短時流量預(yù)測方法資料說明

　　針對高速 公路傳統(tǒng)的短時交通流預(yù)測方法適用數(shù)據(jù)規(guī)模小、全網(wǎng)預(yù)測效率較低、數(shù)據(jù)的時空關(guān)系被忽視等問題，提出一種結(jié)合了K近鄰（KNN）模型且面向高速大數(shù)據(jù)的短時交通流預(yù)測方法。首先，對模型的K值和距離度量進行調(diào)優(yōu)，利用交叉驗證進行模型參數(shù)的對比實驗;然后，考慮數(shù)據(jù)內(nèi)在的業(yè)務(wù)時空關(guān)聯(lián)，建模基于時空特性的特征向量;最后，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下建立回歸預(yù)測模型，以最優(yōu)參數(shù)的模型實現(xiàn)預(yù)測。實驗結(jié)果表明，與傳統(tǒng)時間序列模型相比，所提方法一次可預(yù)測出全站點的流量，單次運行速度快，效率提高了77%，平均絕對百分比誤差（ MAPE）和絕對百分比誤差中位數(shù)（MDAPE）均有明顯減低，且具有良好的水平擴展性。

　　近年來，隨著我國經(jīng)濟穩(wěn)定的發(fā)展和高速公路路網(wǎng)建設(shè)日漸完善，高速路網(wǎng)的交通流量不斷增長，人們的交通需求也逐漸增加，給路網(wǎng)的通行能力帶來一定挑戰(zhàn)。 路網(wǎng)中交通擁堵問題帶來-些社會問題，不僅增大了處理交通擁堵的花銷，還給我國經(jīng)濟帶來了一定損失，因此減少交通擁堵是我國需要解決的重大社會問題之一。對交通狀況的控制和交通流誘導是智能交通系統(tǒng)（ Itelligent Transport System， ITS）的核心研究問題其關(guān)鍵在于短時交通流量預(yù)測，使之利用交通管控在路網(wǎng)中分散交通流，緩解交通擁堵狀況，給出行者提供交通誘導信息。交通流根據(jù)預(yù)測周期可分為兩類：短時預(yù)測（ short-term Forecasting） 和中長時預(yù)測（mid-long-termForecasting）。其中短時交通流預(yù)測指以5 ~ 30 min時間跨度上的時間間隔，運用當前交通流數(shù)據(jù)信息去預(yù)測下一個5min至30min內(nèi)的交通流量，本文以時間間隔取5min為例討論短時交通流量的預(yù)測。