基于深度学习的城市轨道交通客流预测研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:linkageldap
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着各地城市轨道交通骨干线路的建成以及网络规模的不断扩大,轨道交通已成为城市公共交通的骨干,对提升城市公共交通供给质量和效率、缓解城市拥堵、改善城市环境发挥着重要作用。及时、准确的城市轨道交通客流预测是解决交通拥堵和对线网优化的前提。利用客流预测结果提前准备客流组织,在事前实施限流、疏导等措施,较事故发生后控制更为方便、及时。随着自动售检票系统(Automatic Fair Collection,AFC)的广泛应用,管理部门获取了大量的乘客历史出行数据,建立起城市轨道交通客流量数据库。大数据和深度学习技术的迅速发展,为解决城市轨道交通客流预测问题提供了良好的理论方法。本文以车站的短期进出站客流为研究对象,结合线网客流数据的时空特性,提出了基于深度学习的城市轨道交通客流预测方法,对长短期记忆网络(Long-Short Term Memory,LSTM)进行改进。本文针对车站短期出站客流预测问题构建了SP-LSTM模型,针对短期进站客流预测问题构建了Wave-LSTM模型。在相同数据集的前提下,比较不同模型的预测性能,验证了本文提出的基于深度学习的城市轨道交通客流预测方法的有效性。本文的主要工作和成果有以下几点:(1)构建城市轨道交通枢纽站短期出站客流预测模型SP-LSTM。本文从时间和空间两个维度对城市轨道交通客流数据进行分析,从理论层面论证了某一站点的出站客流量和其相关站点的进出站客流量有很大的关系,提出使用多个站点的多维历史客流数据作为预测模型的输入。使用两个影响指标来确定各站点间的客流影响关系,将只能输入一维序列的LSTM模型改进为可以输入多维数据的SP-LSTM模型,且SP-LSTM的输入可以根据实际情况做出改变,模型具有良好的延展性。(2)构建城市轨道交通短期进站客流预测模型Wave-LSTM。针对车站短期进站客流预测问题,本文将小波分析和LSTM相结合,构建了基于二者的组合模型—Wave-LSTM。该模型综合了二者的优势:其中小波分解和重构可以有效处理数据的波动性,达到提取特征的目的;LSTM能对具有长期依赖的客流数据进行学习。将实际非线性不平稳的客流数据经过小波变换处理后,得到具有更稳定的方差的时间序列,再使用LSTM对其进行深度学习和预测,从而大幅提高预测精度。(3)以北京城市轨道交通系统为研究对象进行案例分析。本文采用北京地铁实际AFC刷卡数据,对机场线若干站点进出站客流进行预测。采用线性预测方法——自回归移动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average,ARIMA)、非线性预测方法——非线性自回归模型(Nonlinear autoregressive,NAR)、普通LSTM模型进行对比实验。实验结果表明,相对于普通LSTM模型、ARIMA模型、NAR模型,本文所构建的出站客流预测模型SP-LSTM和进站客流预测模型Wave-LSTM有更好的预测效果。图43幅,表18个,参考文献84篇。
其他文献
电力商品是一种特殊商品,电力营销是一种特殊的营销活动,是一种具有服务性强、整体性强、技术性强的业务。电力商品的实时性和不可储存性,使得电网企业与客户之间的联系十分紧密
中心管是顶驱的关键承载部件之一,其可靠性直接决定顶驱的工作性能。采用有限元法对中心管在额定栽荷和工作载荷2种工况下的应力、应变特性进行了研究,得出了中心管等效应力分
1流行特点1.1发病日龄明显提前,以前产蛋期鸡多发,中鸡、雏鸡少发.但近几年,最早发病日龄为30多天.笔者认为这主要由于鸡舍及环境受疫苗毒和野毒严重污染的结果.
现代四肢创伤骨折以多发高能量损伤为特点,患者往往合并多发伤,骨折局部软组织损伤.自2002年4月~2003年10月应用MIPPO(minimallyinvasive percutaneous plate osteosunthosis)
近些年来,随着人们对生活环境要求的提高,噪声问题受到越来越多的关注。传统的被动降噪方式虽然可以取到较好的噪声控制效果,但是也有应用成本高和环境适应性差等缺点。而基
<正>为了保证9-cell 超导加速腔在场的平滑度、TM010模的频率以及加速器的总长度达到 TESLA 国际标准,必须确保每个 dumb-bell 在以上各方面达到标准要求。由于冲压、机加工
会议
传感器阵列水下成像系统的研究与设计是水下声呐成像的重要课题。传感器阵列水下成像是指声呐系统发射信号透射整个水下探测场景,通过平面传感器阵列接收被探测目标物的回波
<正>害虫天敌在害虫综合治理中的作用日益受到重视,害虫天敌的利用研究方兴未艾,我国在这方面的研究也有长足进展,现介绍近年来对我国有实用价值的海外害虫天敌研究新成就实
自1999~2002年对3例足部毁损伤进行关节融合、血管架桥[1]、游离皮瓣移植来重建血运,恢复外形及功能,取得了满意的效果.
目的 :探讨影响鼻咽癌病人受损颅神经恢复的相关因素。方法 :1989年 1月至 1991年 1月我科收治鼻咽癌伴颅神经受损病人 12 8例 ,共 2 45条颅神经受损。对影响受损颅神经功能