基于深度学习的声频信号在地铁客流量估计中的应用研究

发布时间：2017-10-20 09:32

  本文关键词：基于深度学习的声频信号在地铁客流量估计中的应用研究

  更多相关文章： 客流量估计 声频信号 深度学习 RBM 无监督特征学习

【摘要】：随着城镇化的不断深入以及机动车保有量的激增,许多城市日益严重的交通拥挤问题已严重制约了经济发展和影响了大众的日常生活。作为一种高效率、大运量的公共交通方式,地铁在提高居民出行效率、缓解城市交通压力方面具有无可比拟的巨大优势。而地铁客流量的估计毋庸置疑将是其中的重要工作之一,能否准确地估计地铁客流量将对下一步管理、规划、运营到决策等工作产生重要的影响。本文首先对地铁客流量估计相关背景及意义、国内外研究现状和深度学习的发展及应用进行了研究;详细分析了地铁的建设情况、地铁交通的特征、地铁客流量影响因素及中长期和短期的客流量估计方法;同时对声频相关理论及估计系统、深度学习的理论、方法及限制玻尔兹曼机(RBM)模型进行了深入研究。RBM模型克服了直接对多层网络进行训练的效率问题,随后分析了实验环境,数据进行了预处理,建立了实验数据集,通过无监督特征学习的DBN模型对实验声频数据进行分析处理,并对实验结果及地铁客流量估计中的应用进行研究和分析。仿真结果表明在迭代次数为50的情况下,设置不同分类数进行仿真,当分类数为7时重构误差最小(9.50),将数据放入训练好的4096-1000-500-250-2的RBM模型中,统计颜色为红、黑、绿、浅蓝、粉红、黄、深蓝的聚类点个数,再将人数为0-50、51-100、···、451-500的标记样本放入样本集中训练,将匹配的结果数目和不同聚类点数目按照从大到小的顺序进行排序,同时进行对照,数目基本吻合,得出每种颜色聚类点对应的地铁客流量信息,初步实现对地铁客流量的估计。
【关键词】：客流量估计 声频信号 深度学习 RBM 无监督特征学习
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U293.13;TP181
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 地铁客流量估计9-12
• 1.3 深度学习12-13
• 1.4 研究内容及结构安排13-14
• 第二章 地铁客流量估计基本理论14-26
• 2.1 国内轨道交通建设情况分析14-16
• 2.2 地铁交通特征16-17
• 2.2.1 线路结构简单16
• 2.2.2 候车空间封闭16
• 2.2.3 列车发车频率高16
• 2.2.4 列车进出站规律性16-17
• 2.2.5 客流量随机性17
• 2.2.6 客流量规律性17
• 2.2.7 客流量动态性17
• 2.3 地铁客流量影响因素17-19
• 2.3.1 气候因素17
• 2.3.2 时间因素17-18
• 2.3.3 交通因素18
• 2.3.4 出行距离因素18
• 2.3.5 票制票价因素18-19
• 2.3.6 环保因素19
• 2.4 客流估计方法19-25
• 2.4.1 中长期客流估计19-21
• 2.4.2 短期客流估计21-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 声频检测理论及客流量估计系统26-32
• 3.1 声频检测的原理26
• 3.2 声波的产生和度量26
• 3.3 声波运动特性及传输理论26-29
• 3.3.1 波动方程26-28
• 3.3.2 传输理论28-29
• 3.4 地铁客流量估计系统29-31
• 3.4.1 检测设备的组成29-30
• 3.4.2 声音信号的采集30-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 深度学习的基本理论32-45
• 4.1 深度学习概述32-33
• 4.1.1 深度学习的概念32
• 4.1.2 浅层学习和深层学习32-33
• 4.2 深度学习基本原理和常用学习方法33-40
• 4.2.1 深度学习的基本原理33
• 4.2.2 常用学习方法33-40
• 4.3 RBM模型40-43
• 4.3.1 模型的定义40-41
• 4.3.2 模型的训练过程41-43
• 4.4 基于深度学习的声频信号在地铁客流量估计中的应用43-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 深度学习在声频检测及客流量估计中的应用45-56
• 5.1 实验环境45
• 5.2 实验语料库45-47
• 5.2.1 来源45
• 5.2.2 预处理45-46
• 5.2.3 数据集构成46-47
• 5.2.4 标记样本47
• 5.3 搭建DBM模型47-49
• 5.4 仿真实验49-54
• 5.5 本章小结54-56
• 总结与展望56-58
• 参考文献58-63
• 致谢63

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本文编号：1066538