基于灰色理論與智能算法的鐵路客運量預(yù)測組合模型研究.pdf

1、現(xiàn)如今，我國現(xiàn)代化建設(shè)快速發(fā)展，鐵路路網(wǎng)隨著國民經(jīng)濟、生產(chǎn)力布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及交通運輸?shù)暮侠矸止ざ饾u發(fā)展起來。城際鐵路作為城市的綜合交通運輸體系，對城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，形象的總體提升起到極大的推進作用。然而，科學(xué)合理的對客流量進行預(yù)測是城際鐵路建設(shè)項目立項、方案研究的重點工作，也是考核設(shè)計經(jīng)濟合理性的標(biāo)志之一，對國家確定建設(shè)項目起著極其重要的作用。因此，探索符合城際鐵路客流量數(shù)據(jù)的預(yù)測模型并提高預(yù)測的精度已成為學(xué)術(shù)界一種需要深入研究的

2、課題。
　　基于上述背景，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，針對客流量數(shù)據(jù)復(fù)雜多變性的特點，選取新建蘭州至中川城際鐵路為研究對象，提出了灰色理論與智能算法相結(jié)合的新的組合預(yù)測研究方法。首先，通過灰色關(guān)聯(lián)法分析影響蘭州站至中川機場該段線路客流量與變化因素之間關(guān)系，選取客流量的主要影響因素，并調(diào)查鐵路沿線交通分布情況，收集各年的車流量數(shù)據(jù)資料；接著介紹了灰色理論中的GM(1，1)模型和遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的理論基礎(chǔ)和建模原理，并分別構(gòu)建了時

3、間序列灰色 GM(1，1)模型、客流量影響因素的非線性 GA-BP模型；然后，為了避免單一預(yù)測模型預(yù)測結(jié)果的片面性，又將GM(1，1)模型與GA-BP模型有機的結(jié)合起來，二者互相取長補短，開辟了一種新的客運量數(shù)據(jù)研究方法，即GM(1，1)模型和GA-BP模型的串聯(lián)、并聯(lián)、嵌入式組合三種組合模型，并將單一模型與組合模型分別應(yīng)用于蘭州站至中川機場的城際鐵路沿線客流量進行科學(xué)合理預(yù)測；隨后通過均方誤差（MSE）、歸一化均方誤差（NMSE）、平

4、均絕對百分比誤差（MAPE）、R值等評價指標(biāo)將三種不同的組合方式預(yù)測結(jié)果及兩個單一模型的預(yù)測結(jié)果進行了定量的比較，根據(jù)模型的數(shù)據(jù)分析得出組合模型的預(yù)測精度較高于單項預(yù)測模型。同時在三種組合模型中，得出嵌入式組合模型表現(xiàn)出最佳的預(yù)測效果，充分考慮了客流量數(shù)據(jù)線性與非線性特征，具有更好的預(yù)測性能；最后再通過調(diào)查收集蘭州至中川公路旅客票價和《旅客出行意愿調(diào)查表》，從旅客出行費用、時間價值等方面出發(fā)，運用Logit基本模型，得出鐵路客流分擔(dān)率，