基于支持向量機(jī)的船舶交通事故預(yù)測研究.pdf

1、由于水上運(yùn)輸運(yùn)量大、能耗低、運(yùn)輸適應(yīng)性強(qiáng)以及可國際通航等特點(diǎn)，水運(yùn)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有重要地位。目前我國水運(yùn)雖迅猛發(fā)展，但隨著船舶數(shù)量增多，船舶交通流量增加，航行密度增大，船舶交通事故頻發(fā)，致使人命安全、財(cái)產(chǎn)損失及環(huán)境污染等問題時(shí)有發(fā)生。因此，對船舶交通事故預(yù)測研究勢在必行，具有重要的實(shí)際意義。船舶交通事故預(yù)測是一個(gè)具有影響因素繁多、不規(guī)則、隨機(jī)性、非線性預(yù)測并且數(shù)據(jù)不全的預(yù)測難題。 支持向量機(jī)是由V.Vapnik等提出的一種學(xué)

2、習(xí)技術(shù)，是借助于最優(yōu)化方法解決機(jī)器學(xué)習(xí)問題的新工具。支持向量機(jī)是機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域若干標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的集大成者，它集成了最大間隔超平面、Mercer核、凸二次規(guī)劃、稀疏解和松弛變量等多項(xiàng)技術(shù)，在工業(yè)預(yù)測應(yīng)用中，獲得了目前為止最好的效果。支持向量機(jī)(SVM)作為一種全新的學(xué)習(xí)機(jī)器，具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、提供全局唯一最優(yōu)解、推廣性能好、能從未知分布的小樣本中抽取大量的有用信息，解決了樣本空間中的高度非線性分類和回歸等問題，利用回歸作預(yù)測能取得很好的預(yù)測效果

3、的特點(diǎn)。因此本文選擇支持向量機(jī)對船舶交通事故進(jìn)行預(yù)測。 本論文的主要研究工作如下： (1) 全面研究了統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論和支持向量機(jī)理論，闡述了支持向量機(jī)的基本原理。重點(diǎn)論述了統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的三個(gè)核心概念：VC維、推廣能力的界、結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化，支持向量機(jī)的最優(yōu)分類面、核函數(shù)及支持向量回歸機(jī)，并研究支持向量回歸機(jī)算法。 (2) 研究了船舶交通事故的特點(diǎn)、種類和等級，并根據(jù)船舶交通事故的特點(diǎn)，從人為因素、船舶因素及環(huán)境因素等

4、對船舶交通事故的成因進(jìn)行全面地分析和研究。 (3) 研究了指數(shù)平滑模型(采取二次、三次平滑預(yù)測)、回歸模型(采取從一元至五元回歸預(yù)測)、灰色系統(tǒng)模型和支持向量回歸機(jī)模型的算法，深入研究了這四種預(yù)測方法在船舶交通事故預(yù)測中的應(yīng)用。 (4) 在對支持向量回歸機(jī)方法進(jìn)行船舶事故預(yù)測研究中，探討了事故數(shù)據(jù)的預(yù)處理、支持向量回歸機(jī)預(yù)測模型參數(shù)的選取及事故數(shù)據(jù)的特征選取原理和方法，并進(jìn)行最優(yōu)核函數(shù)選取研究。另外用高斯徑向基為核函數(shù)的