基于时空相关性的高速公路交通流故障数据修复方法研究

发布时间：2017-05-22 15:16

  本文关键词：基于时空相关性的高速公路交通流故障数据修复方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着愈发便利的交通条件,道路交通出行量急速增长,因此诱发城市规模和道路规模均逐渐扩大。加之“城市群”“都市圈”的出现,使得城市之间及城市内部都市圈之间的联系异常紧密,高速公路已成为缓解通勤需求的最主要载体。现在,如何从高速公路监控设备采集的庞大的交通流数据集中获取有效信息成为了能够高效准确的预测交通状态、改善交通管控措施、诱导高速交通的基础。本文将针对交通流故障数据修复方法研究现状进行总结归纳,以期在综合考虑交通流数据时空特性的基础上提高数据修复模型的精度,为后续交通预测、诱导控制等模块提供更为有效且准确的基础数据。为此,本文将从时间、空间和平稳性三个角度定性且定量的对交通流数据特性进行分析,为交通流数据修复模型参量输入提供完备有效的数据支撑;基于交通流空间传播特性,在平稳和非平稳时段划分的基础上提出一种交通状态影响下的高速公路交通流空间相关度估计方法;依据空间相关度估计指标的确定,将其作为故障数据修复模型的输入参量;通过对研究现状的分析,拟将基于3D形函数的时空插值方法应用于交通流数据修复领域,构建时空数据集,统一交通流时空量纲,在时序平稳化处理的基础上改进3D形函数插值方法,完成对交通流故障数据的修复工作;并将基于3D形函数的时空插值方法与时间相关分析法、空间插值方法和未考虑交通流数据时序平稳性的基于3D形函数的时空插值结果进行了误差精度对比。本文的主要工作是基于高速公路基本路段交通流数据的时空相关特性,提出了一种交通状态影响下的交通流空间相关度估计方法,并在此基础上构建了基于3D形函数的交通流时序数据时空插值模型。经过实例验证分析,本文所提出的修复方法能够有效的对故障数据进行补充修复,为交通预测、诱导控制等模块提供更为有效且完备的基础数据。
【关键词】：交通流故障数据 时空相关性 空间相关度 形函数
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.112
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 依托项目9
• 1.2 研究背景及意义9-10
• 1.3 国内外研究现状10-14
• 1.3.1 交通流故障数据修复方法研究现状11-12
• 1.3.2 时空插值方法研究现状12-13
• 1.3.3 研究现状总结13-14
• 1.4 研究思路和研究内容14-16
• 1.4.1 研究思路14
• 1.4.2 研究内容14-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第2章 交通流数据特性分析17-31
• 2.1 交通流数据时间相关性分析17-20
• 2.1.1 相关性分析理论17-18
• 2.1.2 交通流时间相关性分析18-20
• 2.2 交通流数据空间相关性分析20-24
• 2.2.1 交通流数据横向空间相关性20-23
• 2.2.2 交通流数据纵向空间相关性23-24
• 2.3 交通流数据时序平稳性分析24-29
• 2.3.1 时序数据平稳性相关原理25-27
• 2.3.2 时间序列数据平稳性检验27-29
• 2.4 本章小结29-31
• 第3章 交通流数据空间相关度估计31-49
• 3.1 交通流空间传播时滞性分析31-36
• 3.1.1 交通流空间传播特性31-33
• 3.1.2 基于空间互相关的交通流时滞参数标定33-36
• 3.2 交通流时间序列时段分割36-41
• 3.2.1 基于向量相似性的特征点识别36-40
• 3.2.2 基于交通流数据分割点的时段分割40-41
• 3.3 交通流数据空间相关度分析41-47
• 3.3.1 空间相关度估计流程41-42
• 3.3.2 实例分析42-47
• 3.4 本章小结47-49
• 第4章 基于形函数的交通流故障数据时空修复方法研究49-67
• 4.1 3D形函数的插值理论基础49-53
• 4.1.1 形函数的定义49
• 4.1.2 三维形函数表示方法49-52
• 4.1.3 基于形函数的时空插值方法52-53
• 4.2 基于形函数的时空插值模型构建53-57
• 4.2.1 交通流数据时空量纲关系统一53-55
• 4.2.2 基于 3D形函数的时空插值模型55-57
• 4.3 实例验证57-66
• 4.3.1 数据来源57
• 4.3.2 验证流程57-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第5章 总结与展望67-69
• 5.1 论文总结67-68
• 5.2 研究展望68-69
• 参考文献69-73
• 作者简介、科研及其他成果73-74
• 致谢74

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