基于LSTM-RNN的公交车到达时间预测研究
发布时间：2021-05-10 12:55
随时信息化的飞速发展,建设智慧城市已经成为目前的重要发展方向,作为智慧城市的重要组成部分,公交车的服务质量提升问题已经成为业界关注重点。公交车到达时间预测是提升用户乘坐体验的重要应用,其预测表现直接关系到智慧城市的体验水平,本文针对公交车到达时间预测展开研究,分别针对其中涉及的GPS位置校准问题和到达时间预测模型问题展开研究,具体内容如下:（1）对国内外基于车辆的数据定位研究和公交车到达时间预测研究进行分析与总结,阐述了公交车实时位置校准和到达时间预测的必要性和特殊性。（2）分析了公交车数据集预处理方法,针对重庆公交车数据进行数据预处理,包括无效信息的去除,行驶影响因素分析等,为后续的公交车实时数据校准和到达时间预测研究奠定基础。（3）从公交车的行驶路线和原始数据入手,分析了GPS定位误差产生的原因,并对不同的坐标系和噪声点进行了预处理。然后基于各种复杂的路况制定了校准策略,综合所有路况提出了实时的校准过程。最后采用高德地图API平台,对校准前后进行了可视化对比分析,通过和其他校准方法的对比验证所提出校准策略的有效性。（4）基于高精度链路划分的行驶路线和实时位置的校准,得到了链路上的行...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 实时定位
1.2.2 预测方法
1.3 主要工作及内容安排
1.3.1 主要工作
1.3.2 内容安排
2 公交车数据采集、相关预处理以及行驶时间分析
2.1 数据采集
2.1.1 公交车数的采集
2.1.2 公交车原始数据集的储存结构
2.2 公交车相关数据的预处理
2.2.1 公交车行驶路线的预处理
2.2.2 公交车原始数据集的预处理
2.3 公交车行驶时间分析
2.3.1 公交车行驶时间的组成
2.3.2 公交车行驶时间的影响因素
2.4 本章小结
3 公交车实时位置校准策略
3.1 GPS数据的采集误差
3.2 公交车GPS位置校正的预处理
3.2.1 GPS数据预处理
3.2.2 公交车站点的数据识别
3.3 基于公交车行驶路线的GPS校准策略
3.3.1 直线校准策略
3.3.2 弯道校准策略
3.3.3 环道校准策略
3.3.4 实时校准过程
3.4 实验及结果分析
3.4.1 高德地图API简介
3.4.2 实验设置
3.4.3 实验结果及分析
3.5 本章小结
4 基于LSTM-RNN网络的公交车到站时间预测
4.1 公交车到站时间预测模型的建立
4.1.1 实时的交通流模型
4.1.2 公交车到达时间预测模型
4.2 学习方法
4.2.1 机器学习
4.2.2 长短时记忆网络
4.3 基于LSTM-RNN学习模型的构建
4.3.1 测试集和训练集的预处理
4.3.2 模型的构建及训练
4.4 预测结果与分析
4.4.1 到达时间预测评价指标
4.4.2 路段行驶时间误差分析
4.4.3 站间行驶时间误差分析
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 未来研究展望
参考文献
附录
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
B. 作者在攻读学位期间申请的专利目录
C. 学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]乘客公交出行路线选择影响因素分析[J]. 韩君如,徐鹏. 黑龙江交通科技. 2018(12)
[2]塑造精准服务意识,引领城市公共交通高质量发展[J]. 夏保良. 人民公交. 2018(09)
[3]基于三证据DS理论的双模式地图匹配算法[J]. 王科,李鹏,金瑜,刘宇. 计算机工程. 2018(05)
[4]电子地图间的实时坐标转换系统[J]. 康路,闫浩文,张黎明. 遥感信息. 2018(02)
[5]运用海伦公式的最优化非视距抑制定位算法[J]. 李溯南,华惊宇,李佳珉,卢为党,陈芳妮,余旭涛. 传感技术学报. 2018(02)
[6]城市交通拥堵和环境污染治理中公交"一卡通"的作用[J]. 姚公安. 管理现代化. 2017(04)
[7]雾霾与GPS对流层天顶延迟相关性探究[J]. 潘文超,郝金明,张辉,杨勇. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(05)
[8]批量合并纯文本格式的文件[J]. 老万. 电脑爱好者. 2017(01)
[9]中国城市交通问题、对策与理论需求[J]. 汪光焘. 城市交通. 2016(06)
[10]GPS最优压制式干扰信号研究[J]. 王角,苏中,张月霞. 计算机测量与控制. 2016(04)
博士论文
[1]数据驱动的公交系统感知分析和线路优化[D]. 张鋆.华中科技大学 2017
[2]用于公交车辆行驶油耗优化的工况预测模型及其自学习策略[D]. 黄登高.天津大学 2017
[3]城市公共交通服务治理模式的比较研究[D]. 张春勤.上海交通大学 2015
[4]面向交通服务的多源移动轨迹数据挖掘与多尺度居民活动的知识发现[D]. 邓中伟.华东师范大学 2012
硕士论文
[1]城市交通公交车到站时间预测研究与应用[D]. 范光鹏.青岛大学 2018
[2]基于数据挖掘的公交智能调度系统研究与实现[D]. 卢越.兰州交通大学 2018
[3]基于信号传播时延估计的精确定位算法与误差消除技术研究[D]. 杜文.山东大学 2017
[4]考虑不确定性影响的公交到站时间区间预测方法研究[D]. 陈科宇.东南大学 2017
[5]公交车辆到站时间预测方法研究[D]. 赵衍青.北京交通大学 2017
[6]基于北斗卫星系统的船用北斗短报文设备的设计与实现[D]. 蔡阳.西安电子科技大学 2016
[7]基于LM改进的RBF神经网络算法研究[D]. 肖清湄.西南大学 2016
[8]基于GPS的公交实时调度优化研究[D]. 崔虎.兰州交通大学 2016
[9]基于GPS数据分析的公交时刻表优化[D]. 王鹏程.西南交通大学 2015
[10]基于模糊逻辑的综合地图匹配方法研究与实现[D]. 郑学远.北京交通大学 2014
本文编号：3179402
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 实时定位
1.2.2 预测方法
1.3 主要工作及内容安排
1.3.1 主要工作
1.3.2 内容安排
2 公交车数据采集、相关预处理以及行驶时间分析
2.1 数据采集
2.1.1 公交车数的采集
2.1.2 公交车原始数据集的储存结构
2.2 公交车相关数据的预处理
2.2.1 公交车行驶路线的预处理
2.2.2 公交车原始数据集的预处理
2.3 公交车行驶时间分析
2.3.1 公交车行驶时间的组成
2.3.2 公交车行驶时间的影响因素
2.4 本章小结
3 公交车实时位置校准策略
3.1 GPS数据的采集误差
3.2 公交车GPS位置校正的预处理
3.2.1 GPS数据预处理
3.2.2 公交车站点的数据识别
3.3 基于公交车行驶路线的GPS校准策略
3.3.1 直线校准策略
3.3.2 弯道校准策略
3.3.3 环道校准策略
3.3.4 实时校准过程
3.4 实验及结果分析
3.4.1 高德地图API简介
3.4.2 实验设置
3.4.3 实验结果及分析
3.5 本章小结
4 基于LSTM-RNN网络的公交车到站时间预测
4.1 公交车到站时间预测模型的建立
4.1.1 实时的交通流模型
4.1.2 公交车到达时间预测模型
4.2 学习方法
4.2.1 机器学习
4.2.2 长短时记忆网络
4.3 基于LSTM-RNN学习模型的构建
4.3.1 测试集和训练集的预处理
4.3.2 模型的构建及训练
4.4 预测结果与分析
4.4.1 到达时间预测评价指标
4.4.2 路段行驶时间误差分析
4.4.3 站间行驶时间误差分析
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 未来研究展望
参考文献
附录
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
B. 作者在攻读学位期间申请的专利目录
C. 学位论文数据集
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]乘客公交出行路线选择影响因素分析[J]. 韩君如,徐鹏. 黑龙江交通科技. 2018(12)
[2]塑造精准服务意识,引领城市公共交通高质量发展[J]. 夏保良. 人民公交. 2018(09)
[3]基于三证据DS理论的双模式地图匹配算法[J]. 王科,李鹏,金瑜,刘宇. 计算机工程. 2018(05)
[4]电子地图间的实时坐标转换系统[J]. 康路,闫浩文,张黎明. 遥感信息. 2018(02)
[5]运用海伦公式的最优化非视距抑制定位算法[J]. 李溯南,华惊宇,李佳珉,卢为党,陈芳妮,余旭涛. 传感技术学报. 2018(02)
[6]城市交通拥堵和环境污染治理中公交"一卡通"的作用[J]. 姚公安. 管理现代化. 2017(04)
[7]雾霾与GPS对流层天顶延迟相关性探究[J]. 潘文超,郝金明,张辉,杨勇. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(05)
[8]批量合并纯文本格式的文件[J]. 老万. 电脑爱好者. 2017(01)
[9]中国城市交通问题、对策与理论需求[J]. 汪光焘. 城市交通. 2016(06)
[10]GPS最优压制式干扰信号研究[J]. 王角,苏中,张月霞. 计算机测量与控制. 2016(04)
博士论文
[1]数据驱动的公交系统感知分析和线路优化[D]. 张鋆.华中科技大学 2017
[2]用于公交车辆行驶油耗优化的工况预测模型及其自学习策略[D]. 黄登高.天津大学 2017
[3]城市公共交通服务治理模式的比较研究[D]. 张春勤.上海交通大学 2015
[4]面向交通服务的多源移动轨迹数据挖掘与多尺度居民活动的知识发现[D]. 邓中伟.华东师范大学 2012
硕士论文
[1]城市交通公交车到站时间预测研究与应用[D]. 范光鹏.青岛大学 2018
[2]基于数据挖掘的公交智能调度系统研究与实现[D]. 卢越.兰州交通大学 2018
[3]基于信号传播时延估计的精确定位算法与误差消除技术研究[D]. 杜文.山东大学 2017
[4]考虑不确定性影响的公交到站时间区间预测方法研究[D]. 陈科宇.东南大学 2017
[5]公交车辆到站时间预测方法研究[D]. 赵衍青.北京交通大学 2017
[6]基于北斗卫星系统的船用北斗短报文设备的设计与实现[D]. 蔡阳.西安电子科技大学 2016
[7]基于LM改进的RBF神经网络算法研究[D]. 肖清湄.西南大学 2016
[8]基于GPS的公交实时调度优化研究[D]. 崔虎.兰州交通大学 2016
[9]基于GPS数据分析的公交时刻表优化[D]. 王鹏程.西南交通大学 2015
[10]基于模糊逻辑的综合地图匹配方法研究与实现[D]. 郑学远.北京交通大学 2014
本文编号：3179402
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3179402.html
