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阐述算法基于简化路网模型行程时间预测与导航算法

收藏本文 2024-03-14 点赞:7749 浏览:24626 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:城市经济的飞速进展给智能交通带来了巨大压力,解决交通拥堵、缓解交通压力、降低由于交通拥堵所带来的负面影响是当前迫切需要解决的不足。智能交通的探讨越来越受到重视,探讨内容也逐渐丰富。智能交通领域的路况预测是其他智能交通系统的基础和关键,同时,路径导航算法又是城市交通流诱导、车载导航系统的核心技术。针对以上浅析,本论文就行程时间的预测、路径导航算法进行探讨,做了如下的探讨工作:①在参考已有基于卡尔曼滤波进行交通参数预测的策略基础上,针对简化路网模型的特殊要求,提出了一种基于卡尔曼滤波的单步行程时间预测模型,设计了预测算法,并解决了卡尔曼滤波运用于行程时间预测的时滞性不足、以及所需历史平均数据的自动更新不足,使预测所得行程时间更加符合实际情况。②在上面陈述的单步行程时间预测模型基础上,建立了基于卡尔曼滤波的行程时间多步预测模型,并提出了多步预测算法,能够实现约20分钟内的多步预测(每5分钟为一步)。为解决行程时间多步预测中由于观测值未到来而无法进行多步预测的不足,还提出了HD(History Day)算法。③针对现有导航算法仅考虑单一数据的不足,基于上面陈述的多步预测算法,提出了一种能够综合利用实时数据、行程时间多步预测数据及历史数据的实时路径导航算法,能够解决仅采取实时数据得到的导航路径有着因路况信息变化过于频繁而造成车辆实际行走花费时间比最初预测花费时间显著更长的不足。④利用模拟数据对上面陈述的预测模型及算法进行了验证。实验表明:1)行程时间的单步、多步预测模型及预测算法能够有效地消除时滞性;2)多步预测模型及预测算法能够较好的预测未来20分钟内的路段行程时间;3)基于实时数据、多步预测数据及历史数据的导航算法所得路径的行程时间以整体上优于基于实时数据的导航算法所得路径的行程时间,路径变化较少。关键词:智能交通论文行程时间预测论文多步预测算法论文路径导航算法论文简化路网模型论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-8

    1 绪论8-12

    1.1 探讨背景8

    1.2 探讨的必要性与作用8-10

    1.2.1 行程时间预测探讨的必要性和作用8-9

    1.2.2 基于预测的路径导航算法探讨的必要性和作用9-10

    1.3 主要工作和组织结构10-11

    1.4 本章小结11-12

    2 基于简化路网模型的行程时间预测算法12-29

    2.1 分时段简化路网模型12-13

    2.2 基于卡尔曼滤波的单步行程时间预测13-21

    2.2.1 常用预测策略及探讨近况13-18

    2.2.2 单步预测策略的提出18-19

    2.2.3 单步行程时间预测模型及算法19-21

    2.3 基于卡尔曼滤波的多步行程时间预测21-26

    2.3.1 多步预测策略的提出21-23

    2.3.2 多步行程时间预测模型及算法23-26

    2.4 卡尔曼滤波策略初始值的确定26-28

    2.5 本章小结28-29

    3 基于行程时间多步预测的导航算法29-41

    3.1 现有算法浅析29-33

    3.1.1 动态分时段改善 Dijkstra 算法29-31

    3.1.2 基于实时数据的导航算法31-32

    3.1.3 时间依赖网络的 SPTDN 算法32-33

    3.2 新算法的设计思路33-36

    3.3 基于行程时间多步预测的导航算法36-40

    3.3.1 算法数据结构36-38

    3.3.2 算法描述38-40

    3.4 本章小结40-41

    4 实验及浅析41-63

    4.1 实验环境41

    4.2 实验数据模拟41-48

    4.2.1 2010 年《关于重庆市交通拥堵不足的调查报告》42

    4.2.2 模拟数据产生规则42-47

    4.2.3 模拟数据的产生47-48

    4.3 单步与多步行程时间预测的实验48-52

    4.3.1 评价指标48-49

    4.3.2 实验结果及浅析49-52

    4.4 基于行程时间多步预测的导航算法实验52-61

    4.4.1 非高峰期的实验比较53-57

    4.4.2 高峰期与实时路径导航算法比较57-61

    4.5 本章小结61-63

    5 总结与展望63-65

    5.1 探讨总结63-64

    5.2 展望64-65

    致谢65-66

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