基于卡尔曼滤波和指数平滑法组合模型的公交行程时间预测

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1、分类号：单位代码：１０１４０密级：公开学号４０３１５３１８９２：ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ＇、、１基于卡尔曼滤波和指数平滑法绍组合模型的公交行程时间预测论文题目：Ｂｕｓｔｒａｖｅｌｔｉｍｅｒｅｄｉｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｂｉｎｅｄｍｏｄｅｌｏｆｐ英文题目：Ｋａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｎｄｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｓｍｏｏｔｈｉｎｇ论文作者：侯真超师指导教：陈廷伟教授专业：计算机软件与理论一时间：二○八年四月？申请辽宁大学硕士学位论文基于卡

2、尔曼滤波和指数平滑法组合模型的公交行程时间预测BustraveltimepredictionbasedoncombinedmodelofKalmanfilteringandexponentialsmoothing作者：侯真超指导教师：陈廷伟教授专业：计算机软件与理论答辩时间：2018年5月22日二○一八年五月·中国辽宁辽宁大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注的内容外，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文

3、中进行了标注，并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年匕月々日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的原件、复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权辽宁大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。学校须按照授权对学位论文进行管理，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密（），在年后解密适用本授权书。（保密：请在括号＿“”内划ｖ）．授权人签

4、名：ｆ篆指导教师签名：方；｜衰，｜广日期：年月久日日期年Ｔ月疋；摘要摘要随着经济社会的高速增长，城市居民购买的私家车数量也大幅增加，与此同时也带来了交通拥堵、资源不足等问题，我国城市道路交通出现的许多问题已经越来越成为影响现代化城市高速发展的重要因素，研究公交车辆的行程时间预测可以帮助提高城市公共交通系统的运行效率，降低公交车的运营成本，同时也是智能公交系统的重要发展方向。为了改善城市道路公交系统的服务质量，缓解城市道路交通资源的压力，许多科研人员对公交车的行程时间预测展开了大量的调查和钻研。本文首先介绍了公交车行程时间预测的研究背景及现状，然后介绍了常用的一些预测模型。针对其

5、中存在的一些问题，本文主要做了以下工作：（1）本文将公交的行程时间分为站点停靠时间和站间路段行驶时间，对于站间路段行驶时间以前的许多研究一般都是根据目标线路公交的行驶信息建立预测模型，而在时间数据采集方面没有很好地考虑到突发性事件、公交车自身行驶区别等带来的差异，本文提出了以目标线路公交出行时间为基础融合其它线路公交信息的数据预处理方法，很好地处理了单一线路公交不足以反映实时道路交通流的问题，提高了预测结果的准确性。同时对于站点的停靠时间本文使用了改进K-means聚类算法对公交的历史停靠数据依据站点进行了聚类处理。（2）对本文提出的卡尔曼滤波算法与指数平滑法两个预测模型的基本内容进行了详

6、细的描述，并根据两个算法各自的特点提出了卡尔曼滤波算法与指数平滑法的组合模型来预测公交车的行程时间，对两个算法相结合的优势、组合原理以及组合方法进行了详细的说明。（3）本文选取236线路公交行驶路线中的长江街泰山路站到北方医院站为实验路段，对中间的沙河子小区和第九印刷厂两个站点的停靠时间做了聚类分析，同时对站间路段行驶时间的预测中融合了190路和106路公交信息，并通过实验验证了多线路公交信息融合以及卡尔曼滤波与指数平滑法组合模型的预测准确度更好。关键词：卡尔曼滤波，指数平滑法，聚类分析，多线路IAbstractABSTRACTWiththerapidgrowthofeconomyands

7、ociety,thenumberofprivatecarspurchasedbyurbanresidentshasalsoincreasedgreatly.Atthesametime,trafficcongestionandshortageofresourcesarealsobrought.ManyproblemsofurbanroadtrafficinChinahavebecomemoreandmoreimportan