基于分形与三次指数平滑的交通流量预测模型.PDF

第３８卷第６期 南京邮电大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．６ 　 ２０１８年１２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｄｅｃ２０１８ ｄｏｉ：１０．１４１３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７３５４３９．２０１８．０６．０１０ 基于分形与三次指数平滑的交通流量预测模型 １，２ １ 高洪波 ，张登银 ( １．南京邮电大学 物联网学院，江苏 南京　２１０００３ ) ２．南通开放大学 艺术传媒学院，江苏 南通　２２６００６ 摘要：交通流量预测是智能交通系统发挥其应有效能的重要内容之一。在分析目前短时交通流预 测相关研究的基础上，结合交通系统交通流量复杂性和非线性等特征，提出了一种基于分形插值的 三次指数平滑模型短时交通流量预测模型。然后根据实测交通流量数据，对构建的预测模型进行 了仿真实验和验证。验证结果表明，本文所构建的预测模型与常用的支持向量机和ＧＭ（１，１）交通 流量预测算法相比，预测精度得到了大幅提高，其拟合精度平均相对误差为２．３４９５％，预测的平均 相对误差达到２．３６３％。 关键词：分形插值；指数平滑法；短时交通流量；预测；仿真 中图分类号：ＴＰ３９１．９　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７３５４３９（２０１８）０４００６３０５ Ｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｆｒａｃｔａｌ ａｎｄｔｈｒｅｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｓｍｏｏｔｈｉｎｇ １，２ １ ＧＡＯＨｏｎｇｂｏ ，ＺＨＡＮＧＤｅｎｇｙｉｎ １．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００３，Ｃｈｉｎａ ( ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｔｓＭｅｄｉａ，ＮａｎｔｏｎｇＯｐｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｔｏｎｇ２２６００６，Ｃｈｉｎａ ) Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｆｉｒｓｔ ｌｙ，Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｈｏｒｔｔｅｒｍｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ ｏｆｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗ，ａｓｈｏｒｔｔｅｒｍｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｆｒａｃｔａｌｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｒｅｅｅｘ ｐｏｎｅｎｔｉａｌｓｍｏｏｔｈｉｎｇｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｍｅａｓ ｕｒｅｄｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗｄａｔａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｔｈｅｃｏｍｍｏｎｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒｍａｃｈｉｎｅａｎｄｔｈｅ ＧＭ（１，１）ｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗ．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｉｓ２．３４９５％ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｒｅｌａ ｔｉｖｅｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｉｓ２．３６３％．