基于收費(fèi)數(shù)據(jù)的高速公路短時(shí)旅行時(shí)間模擬及預(yù)測(cè).pdf

1、不論是道路運(yùn)營(yíng)人員，還是普通出行者，實(shí)時(shí)、有效的道路交通狀況（以可量化的旅行時(shí)間來(lái)表征）都是十分有價(jià)值的訊息。本文致力于利用我國(guó)高速公路管理公司廣泛存儲(chǔ)、未充分挖掘的收費(fèi)數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)、精確的旅行時(shí)間計(jì)算方法，從而省掉金額巨大的“額外”硬件投入。
　　基于收費(fèi)數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)時(shí)、精確的旅行時(shí)間，面臨的難點(diǎn)是:因?yàn)槭召M(fèi)站多不在主線，求單節(jié)路段旅行時(shí)間，只用單節(jié)路段OD收費(fèi)數(shù)據(jù)，則觀測(cè)數(shù)往往不足，旅行時(shí)間精度無(wú)法保證;而長(zhǎng)距離路徑，橫跨幾個(gè)

2、收費(fèi)站，若只用起終收費(fèi)站OD數(shù)據(jù)，延遲大，樣本量也往往不足，求得的旅行時(shí)間時(shí)效性和精度更無(wú)法保證。經(jīng)引入“瞬時(shí)旅行時(shí)間”(ITT)、“測(cè)量旅行時(shí)間”(MTT)概念后，本文追溯本源，把路徑旅行時(shí)間模擬問(wèn)題歸結(jié)為求單節(jié)路段旅行時(shí)間。而單節(jié)路段旅行時(shí)間又可以分為三段，即車(chē)輛駛?cè)胧召M(fèi)站經(jīng)匝道準(zhǔn)備駛?cè)敫咚俟分骶€的時(shí)間、車(chē)輛主線行駛時(shí)間、車(chē)輛駛離高速公路主線進(jìn)入匝道到駛出收費(fèi)站的時(shí)間，分別稱(chēng)為駛?cè)霑r(shí)間、主線時(shí)間、駛出時(shí)間。從而路徑旅行時(shí)間就等于起

3、終收費(fèi)站對(duì)應(yīng)的駛?cè)霑r(shí)間、駛出時(shí)間加上主線時(shí)間，而主線時(shí)間由各單節(jié)路段的主線時(shí)間疊加構(gòu)成。之所以單列駛出時(shí)間的原因是部分收費(fèi)站易擁堵，從而導(dǎo)致駛出時(shí)間激增，因而要單獨(dú)計(jì)算和預(yù)測(cè)，這樣求得的單節(jié)路段主線時(shí)間才精確，那么路徑主線時(shí)間就精確。駛出時(shí)間計(jì)算，本文根據(jù)經(jīng)典排隊(duì)理論，建立M/G/K排隊(duì)模型來(lái)計(jì)算;駛出時(shí)間預(yù)測(cè)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)海量歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合信息熵概念，提出OD穩(wěn)定對(duì)模式，最后結(jié)合局部加權(quán)回歸(LWL)，利用組合方法預(yù)測(cè)匝道上游到達(dá)率，效果較

4、好。
　　單節(jié)路段旅行時(shí)間模擬，面臨觀測(cè)數(shù)不足的問(wèn)題。一方面，需對(duì)各周期內(nèi)數(shù)據(jù)過(guò)濾，剔除異常值，減少異常值對(duì)旅行時(shí)間模擬的干擾，因此本文給四分位過(guò)濾法和置信區(qū)間過(guò)濾法，利用組合思想組合兩算法，其擬合精度更好、更加穩(wěn)健;另一方面，需要從比重大的過(guò)境車(chē)輛里“挪借”數(shù)據(jù)，本文給出在此單節(jié)路段上下游找合理站點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并分別給出基礎(chǔ)方法和擴(kuò)展算法以“挪借”數(shù)據(jù)。計(jì)算單節(jié)路段旅行時(shí)間，不同方法“挪借”的“同構(gòu)多源”數(shù)據(jù)，本文給出一套數(shù)據(jù)融