短时交通流预测方法综述

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1、第22卷第1期济南大学学报(自然科学版)Vol.22No.12008年1月JOURNALOFUNIVERSITYOFJINAN(Sci.&Tech1)Jan.2008文章编号:1671-3559(2008)01-0088-07短时交通流预测方法综述112高慧,赵建玉,贾磊(1.济南大学控制科学与工程学院,山东济南250022;2.山东大学控制科学与工程学院,山东济南250061)摘要:以交通流预测研究的步骤为主线,对短时交通流预径诱导,以缩减出行时间,减少交通拥挤。这种预测测的方法进行研究。对现存预测方法进行了分

2、类分析:基于称为短期预测(short-termforecasting),它是微观意统计理论的方法、基于神经网络的方法、基于非线性理论的义上的,与中观和宏观意义上的以小时、天、月甚至方法以及基于新兴技术的预测方法。将人工神经网络模型是年计算的基于交通规划的战略预测(strategicfore2与其他领域的研究相结合的综合预测模型要比单一神经网[4-5]casting)是有本质区别的。络预测模型、常规预测模型的预测效果好;基于非线性理论的预测方法有较好的发展前景。1数据采集关键词:智能交通;数据采集;数据预处理;交通

3、流预测中图分类号:U491.112文献标识码:A最初的交通参数信息采集方法都是非自动的人工采集方法,包括人工观测法和摄影法等。自20世[1]纪30年代美国研制出“声控”式感应式交通信号控交通系统是支持社会经济发展的基础设施和“循环系统”,在社会经济系统中占有重要的地制机以来,交通量检测器技术得到了迅速发展,特别位。交通问题解决的好与坏,直接影响着国民经济是近20年来出现了大量的新型交通量检测器。交的发展与人民生活质量的提高。当今世界各国的大通量检测器的种类很多,主要有:环形线圈检测器,城市无不存在着交通拥挤问题。

4、交通问题在一定程超声波检测器,磁感应式检测器,光辐射式检测器,度上已经成为制约经济、社会稳定发展的“瓶颈”问雷达检测器,视频检测器等。目前应用较多的是环题。然而有限的土地和经济制约等使得道路建设不形线圈检测器、超声波检测器和视频检测器。可能达到相对满意的里程数,所以就需要在不扩张1.1环形线圈检测器方法[6]路网规模的前提下,综合运用现代信息与通讯技术环形线圈检测器出现于20世纪60年代,是等手段来提高交通运输的效率,以提高交通路网的目前交通控制中应用最广的交通量检测器。该检测通行能力。于是,运用各种高新技术系统

5、地解决道器是一种基于电磁感应原理的车辆检测器,它的传路交通问题的思想就应运而生了,这就是智能交通感器是一个埋设在路面下、通有一定交变电流的环[2-3]形线圈。当车辆通过线圈或停在线圈上时系统ITS(intelligenttransportsystem)。,车辆引交通控制与诱导系统是ITS研究的热门核心课起线圈回路电感量的变化,检测器可检测出该变化,题,而实现交通流诱导系统的关键问题是实时准确基于此原理采集交通量。的交通流量预测,即如何有效地利用实时交通数据1.2超声波检测器方法[1]信息去滚动预测未来几分钟内的交

6、通状况。其结果超声波检测器是通过接收由超声波探头发可以直接送到先进的交通信息系统(ATIS)和先进出并经过车辆反射的超声波来检测车辆的。超声波的交通管理系统(ATMS)当中,给出行者提供实时检测器的工作原理可分为两种:传播时间差法和多有效的信息,帮助他们更好地进行路径选择,实现路普勒法。传播时间差法,超声波检测器的探头向路面发射超声波然后接受其反射波,当有车辆时,超声波会收稿日期:2007-05-21基金项目:国家自然科学基金(60674062);济南大学博士基金经车辆反射提前返回。多普勒法,超声波探头向空(B0

7、608);济南大学科研基金(Y0601)。间发射超声波同时接收信号,如果有移动物体,那么作者简介:高慧(1982-),女,山东德州人,硕士生;赵建玉(1966-),女,山东临沂人,副教授,硕士生导师。接收到的反射波信号就会呈现多普勒效应。第1期高慧,等:短时交通流预测方法综述89利用此方法可检测正在行驶或正在远离的车但是这些方法都面临着高维方程组的求解问题,或辆,但不能检测处于检测范围内的静止车辆。要求恢复过程满足广义平稳过程的假设,难以满足1.3视频检测器方法视频检测的实时性要求。由于神经网络在并行非线视频检测

8、器主要由摄像机和图像识别单元(含性处理及大容量计算方面存在着巨大潜力,因此被计算机)组成,其工作原理是:由CCD摄像机连续摄用于解决图像处理领域内的多种问题。的两帧图像(数字图像),对其全部或部分区域进行基于S函数的全并行自反馈Hopfield神经网比较,如有差异则说明检测范围内有运动物体,从而络,用S函数代替了分段线性函数,使得网络能量能检测出通过的车辆,采集交通量。够