試論公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)方法

熊梅

摘要：我國(guó)隨著改革開放的步伐正在變得越來(lái)越繁榮富強(qiáng)，社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來(lái)越完善，道路交通也變得越來(lái)越便捷舒適。在我國(guó)城市化程度不斷提高的同時(shí)，道路交通運(yùn)力面臨的壓力也急劇加大，如何解決好城市道路交通的客運(yùn)需求問(wèn)題，成為各大城市所要面對(duì)的沉重挑戰(zhàn)。因此，掌握公路交通客運(yùn)量情況對(duì)于解決該問(wèn)題顯得尤為重要。對(duì)公路交通客運(yùn)量實(shí)施預(yù)測(cè)，可以為交通部門的道路管理提供直接的依據(jù)。在眾多預(yù)測(cè)方法中，利用最小二乘支持向量機(jī)方法提出的一種新方法對(duì)我國(guó)目前的國(guó)情比較適合，其相對(duì)于其他預(yù)測(cè)方法主要有：較高的精確度，較快的計(jì)算速度等優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：公路交通 客運(yùn)量 預(yù)測(cè)方法 最小二乘支持向量機(jī)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，城市化程度的快速提高，城市正變得越來(lái)越擁擠，面臨著日益嚴(yán)重的交通擁堵，交通秩序混亂等問(wèn)題。解決城市道路交通存在的嚴(yán)峻問(wèn)題已經(jīng)得到政府的高度關(guān)注。

公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)是交通部門公路交通管理規(guī)劃的前提。從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中的分析中，可以得出公路交通日益擁堵的根本原因。進(jìn)而可以采取相應(yīng)的措施，加以應(yīng)對(duì)。預(yù)測(cè)結(jié)果的好壞最主要是取決于選擇的計(jì)算模型。交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)，有相當(dāng)多的方法可供選擇，這些不同的方法分別從各種角度對(duì)交通客運(yùn)量進(jìn)行研究。最小二乘支持向量機(jī)是標(biāo)注支持向量機(jī)的一種新的擴(kuò)展。其最大的特點(diǎn)是利用平方來(lái)優(yōu)化指標(biāo)，利用等式替代傳統(tǒng)的不等式作為約束條件，通過(guò)對(duì)線性方程組的直接求解即可得到想要的解集。該方法抗干擾能力強(qiáng)，計(jì)算簡(jiǎn)單，求解迅速，很適合運(yùn)用在道路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)的問(wèn)題上。

本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)型的“四階段”預(yù)測(cè)方法對(duì)道路客運(yùn)交通客運(yùn)量進(jìn)行分析，得出預(yù)測(cè)的總體思想，并用最小二乘支持向量機(jī)方法創(chuàng)建一種新的預(yù)測(cè)模型。

一、“四階段”預(yù)測(cè)法

道路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)目前采用較多的“四階段”預(yù)測(cè)法，具體思想是：出行生行，出行分布，方式分類和交通分配。該預(yù)測(cè)方法對(duì)我國(guó)道路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)做出了許多貢獻(xiàn)，但是這種方法同樣存在著一些缺點(diǎn)。采用這種方法預(yù)測(cè)公路客運(yùn)量，必須提前知道具體的當(dāng)?shù)鼐用窠?jīng)濟(jì)發(fā)展情況，以及土地的使用情況，但是大多數(shù)用地情況由于城市的快速擴(kuò)張而難以掌握；還有就是城市發(fā)展的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)各種不可預(yù)料的因素，人口的跨境流動(dòng)，土地使用的不確定性，所以許多時(shí)候難以準(zhǔn)確運(yùn)用“四階段”方法進(jìn)行交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)。還有就是，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，這種方法很難完全符合當(dāng)前公路客運(yùn)量變化的特點(diǎn)。在快速變化的新環(huán)境下，“四階段” 預(yù)測(cè)方法遇到了很大困境，那么，就迫切需要建立一種適合這種環(huán)境使用的新方法，來(lái)解決問(wèn)題。

二、公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)的思路

公路交通是目前大多數(shù)人出行的主要方式，公路交通客運(yùn)量隨著公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，和出行方式的多樣化以及不同地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的變化而變化。但是，公路交通客運(yùn)量的變化又會(huì)反作用于以上的因素。因此，公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)是公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和城市規(guī)劃的基礎(chǔ)工作。直接拋開相關(guān)因素，從以往一段時(shí)期公路交通客運(yùn)量的變化和特征中分析，得出客運(yùn)量變化發(fā)展的一般規(guī)律。實(shí)際上是綜合分析歷史的各種原因，來(lái)獲得可以描述未來(lái)變化的一般規(guī)律。然后利用這條規(guī)律對(duì)未來(lái)公路客運(yùn)量變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。現(xiàn)實(shí)中，公路客運(yùn)量的預(yù)測(cè)結(jié)果也會(huì)與實(shí)際情況出現(xiàn)短期的較大誤差，例如，公共假期（國(guó)慶節(jié)，中秋節(jié)等），公共事件（游行示威等），或者一些不可預(yù)料的環(huán)境狀況（暴風(fēng)雨，暴雪等），會(huì)造成公路交通客運(yùn)量的急劇變化。本文主要討論公路交通客運(yùn)的一般情況以及主要的變化特征。利用最小二乘支持向量機(jī)的原理，建立一個(gè)精確度較高，運(yùn)算速度快，擬合程度好的公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)模型，利用該模型能夠利用有限的資料獲得最符合期望的結(jié)果，為公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)提供比較符合客觀規(guī)律的依據(jù)。

三、基于最小二乘支持向量機(jī)的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)

設(shè)公路交通客運(yùn)量第i年的客運(yùn)量是Qi ，前3年公路交通客運(yùn)量與該變量直接相關(guān)。為使最終預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況更為相符，首先用以往數(shù)據(jù)最對(duì)小二乘支持向量機(jī)進(jìn)行模擬運(yùn)行。用作為模擬樣本，。以一個(gè)時(shí)序變量作為公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)模型的輸入變量，則預(yù)測(cè)年份為輸出結(jié)果，第i年的公路客運(yùn)量。為了加快公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)模型的模擬速度，提高預(yù)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度以及收斂效率，我們利用歸一化的辦法把樣本集合輸入和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把全部數(shù)據(jù)歸一到[0，1]區(qū)間內(nèi)，利用下面的公式進(jìn)行歸一化處理：

上式：是歸一化之后的序列值，分別是時(shí)間序列中的公路客運(yùn)量的最大值及最小值。對(duì)于公路客運(yùn)量的預(yù)測(cè)樣本集合（4）做回歸分析，取以下回歸函數(shù)：

這樣就可以得到下面的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)的優(yōu)化問(wèn)題：

最終的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)函數(shù)可以寫成下面的形式：

在實(shí)際運(yùn)用中，最小二乘支持向量機(jī)通常采用Sigmoid核函數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)以及多項(xiàng)式核函數(shù)，在采用不同核函數(shù)的情況下，其最小二乘支持向量機(jī)的性能，會(huì)出現(xiàn)存在巨大波動(dòng)的情況。一般情況下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)對(duì)參數(shù)的選擇要比Sigmoid核函數(shù)和多項(xiàng)式核函數(shù)選擇的容易。若神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)參數(shù)有界變化時(shí)，其空間復(fù)雜變化小，容易實(shí)現(xiàn)。本文公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)方法的最小二乘支持向量機(jī)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

上式：是可接受域的寬度，該參數(shù)可以控制函數(shù)的局部性程度或徑向基函數(shù)的寬度。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通在城市化進(jìn)程發(fā)揮的作用越來(lái)越大。但是，在城市人口日益稠密的同時(shí)，公路交通也面臨越來(lái)越巨大的壓力，公路交通出現(xiàn)了客運(yùn)能力短缺，擁堵，交通秩序混亂等諸多問(wèn)題。要解決這些問(wèn)題，首先要對(duì)未來(lái)公路客運(yùn)增長(zhǎng)做出長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，而利用最小二乘支持向量機(jī)原理可以建立一種比傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法更符合現(xiàn)實(shí)使用目的的預(yù)測(cè)模型，使得公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)更加簡(jiǎn)單，快捷和準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧冠群.基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路旅游交通量預(yù)測(cè)分析[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2009

[2]張好智，肖昭升，傅白白.客運(yùn)需求預(yù)測(cè)方法之比較分析[J].公路與汽運(yùn)，2011

[3]羅偉.重慶市農(nóng)村客運(yùn)預(yù)測(cè)分析研究[D].重慶大學(xué)，2011

摘要：我國(guó)隨著改革開放的步伐正在變得越來(lái)越繁榮富強(qiáng)，社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來(lái)越完善，道路交通也變得越來(lái)越便捷舒適。在我國(guó)城市化程度不斷提高的同時(shí)，道路交通運(yùn)力面臨的壓力也急劇加大，如何解決好城市道路交通的客運(yùn)需求問(wèn)題，成為各大城市所要面對(duì)的沉重挑戰(zhàn)。因此，掌握公路交通客運(yùn)量情況對(duì)于解決該問(wèn)題顯得尤為重要。對(duì)公路交通客運(yùn)量實(shí)施預(yù)測(cè)，可以為交通部門的道路管理提供直接的依據(jù)。在眾多預(yù)測(cè)方法中，利用最小二乘支持向量機(jī)方法提出的一種新方法對(duì)我國(guó)目前的國(guó)情比較適合，其相對(duì)于其他預(yù)測(cè)方法主要有：較高的精確度，較快的計(jì)算速度等優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：公路交通 客運(yùn)量 預(yù)測(cè)方法 最小二乘支持向量機(jī)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，城市化程度的快速提高，城市正變得越來(lái)越擁擠，面臨著日益嚴(yán)重的交通擁堵，交通秩序混亂等問(wèn)題。解決城市道路交通存在的嚴(yán)峻問(wèn)題已經(jīng)得到政府的高度關(guān)注。

公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)是交通部門公路交通管理規(guī)劃的前提。從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中的分析中，可以得出公路交通日益擁堵的根本原因。進(jìn)而可以采取相應(yīng)的措施，加以應(yīng)對(duì)。預(yù)測(cè)結(jié)果的好壞最主要是取決于選擇的計(jì)算模型。交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)，有相當(dāng)多的方法可供選擇，這些不同的方法分別從各種角度對(duì)交通客運(yùn)量進(jìn)行研究。最小二乘支持向量機(jī)是標(biāo)注支持向量機(jī)的一種新的擴(kuò)展。其最大的特點(diǎn)是利用平方來(lái)優(yōu)化指標(biāo)，利用等式替代傳統(tǒng)的不等式作為約束條件，通過(guò)對(duì)線性方程組的直接求解即可得到想要的解集。該方法抗干擾能力強(qiáng)，計(jì)算簡(jiǎn)單，求解迅速，很適合運(yùn)用在道路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)的問(wèn)題上。

本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)型的“四階段”預(yù)測(cè)方法對(duì)道路客運(yùn)交通客運(yùn)量進(jìn)行分析，得出預(yù)測(cè)的總體思想，并用最小二乘支持向量機(jī)方法創(chuàng)建一種新的預(yù)測(cè)模型。

一、“四階段”預(yù)測(cè)法

道路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)目前采用較多的“四階段”預(yù)測(cè)法，具體思想是：出行生行，出行分布，方式分類和交通分配。該預(yù)測(cè)方法對(duì)我國(guó)道路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)做出了許多貢獻(xiàn)，但是這種方法同樣存在著一些缺點(diǎn)。采用這種方法預(yù)測(cè)公路客運(yùn)量，必須提前知道具體的當(dāng)?shù)鼐用窠?jīng)濟(jì)發(fā)展情況，以及土地的使用情況，但是大多數(shù)用地情況由于城市的快速擴(kuò)張而難以掌握；還有就是城市發(fā)展的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)各種不可預(yù)料的因素，人口的跨境流動(dòng)，土地使用的不確定性，所以許多時(shí)候難以準(zhǔn)確運(yùn)用“四階段”方法進(jìn)行交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)。還有就是，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，這種方法很難完全符合當(dāng)前公路客運(yùn)量變化的特點(diǎn)。在快速變化的新環(huán)境下，“四階段” 預(yù)測(cè)方法遇到了很大困境，那么，就迫切需要建立一種適合這種環(huán)境使用的新方法，來(lái)解決問(wèn)題。

二、公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)的思路

公路交通是目前大多數(shù)人出行的主要方式，公路交通客運(yùn)量隨著公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，和出行方式的多樣化以及不同地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的變化而變化。但是，公路交通客運(yùn)量的變化又會(huì)反作用于以上的因素。因此，公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)是公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和城市規(guī)劃的基礎(chǔ)工作。直接拋開相關(guān)因素，從以往一段時(shí)期公路交通客運(yùn)量的變化和特征中分析，得出客運(yùn)量變化發(fā)展的一般規(guī)律。實(shí)際上是綜合分析歷史的各種原因，來(lái)獲得可以描述未來(lái)變化的一般規(guī)律。然后利用這條規(guī)律對(duì)未來(lái)公路客運(yùn)量變化進(jìn)行預(yù)測(cè)?，F(xiàn)實(shí)中，公路客運(yùn)量的預(yù)測(cè)結(jié)果也會(huì)與實(shí)際情況出現(xiàn)短期的較大誤差，例如，公共假期（國(guó)慶節(jié)，中秋節(jié)等），公共事件（游行示威等），或者一些不可預(yù)料的環(huán)境狀況（暴風(fēng)雨，暴雪等），會(huì)造成公路交通客運(yùn)量的急劇變化。本文主要討論公路交通客運(yùn)的一般情況以及主要的變化特征。利用最小二乘支持向量機(jī)的原理，建立一個(gè)精確度較高，運(yùn)算速度快，擬合程度好的公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)模型，利用該模型能夠利用有限的資料獲得最符合期望的結(jié)果，為公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)提供比較符合客觀規(guī)律的依據(jù)。

三、基于最小二乘支持向量機(jī)的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)

設(shè)公路交通客運(yùn)量第i年的客運(yùn)量是Qi ，前3年公路交通客運(yùn)量與該變量直接相關(guān)。為使最終預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況更為相符，首先用以往數(shù)據(jù)最對(duì)小二乘支持向量機(jī)進(jìn)行模擬運(yùn)行。用作為模擬樣本，。以一個(gè)時(shí)序變量作為公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)模型的輸入變量，則預(yù)測(cè)年份為輸出結(jié)果，第i年的公路客運(yùn)量。為了加快公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)模型的模擬速度，提高預(yù)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度以及收斂效率，我們利用歸一化的辦法把樣本集合輸入和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把全部數(shù)據(jù)歸一到[0，1]區(qū)間內(nèi)，利用下面的公式進(jìn)行歸一化處理：

上式：是歸一化之后的序列值，分別是時(shí)間序列中的公路客運(yùn)量的最大值及最小值。對(duì)于公路客運(yùn)量的預(yù)測(cè)樣本集合（4）做回歸分析，取以下回歸函數(shù)：

這樣就可以得到下面的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)的優(yōu)化問(wèn)題：

最終的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)函數(shù)可以寫成下面的形式：

在實(shí)際運(yùn)用中，最小二乘支持向量機(jī)通常采用Sigmoid核函數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)以及多項(xiàng)式核函數(shù)，在采用不同核函數(shù)的情況下，其最小二乘支持向量機(jī)的性能，會(huì)出現(xiàn)存在巨大波動(dòng)的情況。一般情況下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)對(duì)參數(shù)的選擇要比Sigmoid核函數(shù)和多項(xiàng)式核函數(shù)選擇的容易。若神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)參數(shù)有界變化時(shí)，其空間復(fù)雜變化小，容易實(shí)現(xiàn)。本文公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)方法的最小二乘支持向量機(jī)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

上式：是可接受域的寬度，該參數(shù)可以控制函數(shù)的局部性程度或徑向基函數(shù)的寬度。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通在城市化進(jìn)程發(fā)揮的作用越來(lái)越大。但是，在城市人口日益稠密的同時(shí)，公路交通也面臨越來(lái)越巨大的壓力，公路交通出現(xiàn)了客運(yùn)能力短缺，擁堵，交通秩序混亂等諸多問(wèn)題。要解決這些問(wèn)題，首先要對(duì)未來(lái)公路客運(yùn)增長(zhǎng)做出長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，而利用最小二乘支持向量機(jī)原理可以建立一種比傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法更符合現(xiàn)實(shí)使用目的的預(yù)測(cè)模型，使得公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)更加簡(jiǎn)單，快捷和準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧冠群.基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路旅游交通量預(yù)測(cè)分析[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2009

[2]張好智，肖昭升，傅白白.客運(yùn)需求預(yù)測(cè)方法之比較分析[J].公路與汽運(yùn)，2011

[3]羅偉.重慶市農(nóng)村客運(yùn)預(yù)測(cè)分析研究[D].重慶大學(xué)，2011

摘要：我國(guó)隨著改革開放的步伐正在變得越來(lái)越繁榮富強(qiáng)，社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來(lái)越完善，道路交通也變得越來(lái)越便捷舒適。在我國(guó)城市化程度不斷提高的同時(shí)，道路交通運(yùn)力面臨的壓力也急劇加大，如何解決好城市道路交通的客運(yùn)需求問(wèn)題，成為各大城市所要面對(duì)的沉重挑戰(zhàn)。因此，掌握公路交通客運(yùn)量情況對(duì)于解決該問(wèn)題顯得尤為重要。對(duì)公路交通客運(yùn)量實(shí)施預(yù)測(cè)，可以為交通部門的道路管理提供直接的依據(jù)。在眾多預(yù)測(cè)方法中，利用最小二乘支持向量機(jī)方法提出的一種新方法對(duì)我國(guó)目前的國(guó)情比較適合，其相對(duì)于其他預(yù)測(cè)方法主要有：較高的精確度，較快的計(jì)算速度等優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：公路交通 客運(yùn)量 預(yù)測(cè)方法 最小二乘支持向量機(jī)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，城市化程度的快速提高，城市正變得越來(lái)越擁擠，面臨著日益嚴(yán)重的交通擁堵，交通秩序混亂等問(wèn)題。解決城市道路交通存在的嚴(yán)峻問(wèn)題已經(jīng)得到政府的高度關(guān)注。

公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)是交通部門公路交通管理規(guī)劃的前提。從預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中的分析中，可以得出公路交通日益擁堵的根本原因。進(jìn)而可以采取相應(yīng)的措施，加以應(yīng)對(duì)。預(yù)測(cè)結(jié)果的好壞最主要是取決于選擇的計(jì)算模型。交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)，有相當(dāng)多的方法可供選擇，這些不同的方法分別從各種角度對(duì)交通客運(yùn)量進(jìn)行研究。最小二乘支持向量機(jī)是標(biāo)注支持向量機(jī)的一種新的擴(kuò)展。其最大的特點(diǎn)是利用平方來(lái)優(yōu)化指標(biāo)，利用等式替代傳統(tǒng)的不等式作為約束條件，通過(guò)對(duì)線性方程組的直接求解即可得到想要的解集。該方法抗干擾能力強(qiáng)，計(jì)算簡(jiǎn)單，求解迅速，很適合運(yùn)用在道路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)的問(wèn)題上。

本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)型的“四階段”預(yù)測(cè)方法對(duì)道路客運(yùn)交通客運(yùn)量進(jìn)行分析，得出預(yù)測(cè)的總體思想，并用最小二乘支持向量機(jī)方法創(chuàng)建一種新的預(yù)測(cè)模型。

一、“四階段”預(yù)測(cè)法

道路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)目前采用較多的“四階段”預(yù)測(cè)法，具體思想是：出行生行，出行分布，方式分類和交通分配。該預(yù)測(cè)方法對(duì)我國(guó)道路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)做出了許多貢獻(xiàn)，但是這種方法同樣存在著一些缺點(diǎn)。采用這種方法預(yù)測(cè)公路客運(yùn)量，必須提前知道具體的當(dāng)?shù)鼐用窠?jīng)濟(jì)發(fā)展情況，以及土地的使用情況，但是大多數(shù)用地情況由于城市的快速擴(kuò)張而難以掌握；還有就是城市發(fā)展的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)各種不可預(yù)料的因素，人口的跨境流動(dòng)，土地使用的不確定性，所以許多時(shí)候難以準(zhǔn)確運(yùn)用“四階段”方法進(jìn)行交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)。還有就是，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，這種方法很難完全符合當(dāng)前公路客運(yùn)量變化的特點(diǎn)。在快速變化的新環(huán)境下，“四階段” 預(yù)測(cè)方法遇到了很大困境，那么，就迫切需要建立一種適合這種環(huán)境使用的新方法，來(lái)解決問(wèn)題。

二、公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)的思路

公路交通是目前大多數(shù)人出行的主要方式，公路交通客運(yùn)量隨著公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，和出行方式的多樣化以及不同地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的變化而變化。但是，公路交通客運(yùn)量的變化又會(huì)反作用于以上的因素。因此，公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)是公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和城市規(guī)劃的基礎(chǔ)工作。直接拋開相關(guān)因素，從以往一段時(shí)期公路交通客運(yùn)量的變化和特征中分析，得出客運(yùn)量變化發(fā)展的一般規(guī)律。實(shí)際上是綜合分析歷史的各種原因，來(lái)獲得可以描述未來(lái)變化的一般規(guī)律。然后利用這條規(guī)律對(duì)未來(lái)公路客運(yùn)量變化進(jìn)行預(yù)測(cè)?，F(xiàn)實(shí)中，公路客運(yùn)量的預(yù)測(cè)結(jié)果也會(huì)與實(shí)際情況出現(xiàn)短期的較大誤差，例如，公共假期（國(guó)慶節(jié)，中秋節(jié)等），公共事件（游行示威等），或者一些不可預(yù)料的環(huán)境狀況（暴風(fēng)雨，暴雪等），會(huì)造成公路交通客運(yùn)量的急劇變化。本文主要討論公路交通客運(yùn)的一般情況以及主要的變化特征。利用最小二乘支持向量機(jī)的原理，建立一個(gè)精確度較高，運(yùn)算速度快，擬合程度好的公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)模型，利用該模型能夠利用有限的資料獲得最符合期望的結(jié)果，為公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)提供比較符合客觀規(guī)律的依據(jù)。

三、基于最小二乘支持向量機(jī)的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)

設(shè)公路交通客運(yùn)量第i年的客運(yùn)量是Qi ，前3年公路交通客運(yùn)量與該變量直接相關(guān)。為使最終預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況更為相符，首先用以往數(shù)據(jù)最對(duì)小二乘支持向量機(jī)進(jìn)行模擬運(yùn)行。用作為模擬樣本，。以一個(gè)時(shí)序變量作為公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)模型的輸入變量，則預(yù)測(cè)年份為輸出結(jié)果，第i年的公路客運(yùn)量。為了加快公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)模型的模擬速度，提高預(yù)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度以及收斂效率，我們利用歸一化的辦法把樣本集合輸入和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把全部數(shù)據(jù)歸一到[0，1]區(qū)間內(nèi)，利用下面的公式進(jìn)行歸一化處理：

上式：是歸一化之后的序列值，分別是時(shí)間序列中的公路客運(yùn)量的最大值及最小值。對(duì)于公路客運(yùn)量的預(yù)測(cè)樣本集合（4）做回歸分析，取以下回歸函數(shù)：

這樣就可以得到下面的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)的優(yōu)化問(wèn)題：

最終的公路客運(yùn)量預(yù)測(cè)函數(shù)可以寫成下面的形式：

在實(shí)際運(yùn)用中，最小二乘支持向量機(jī)通常采用Sigmoid核函數(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)以及多項(xiàng)式核函數(shù)，在采用不同核函數(shù)的情況下，其最小二乘支持向量機(jī)的性能，會(huì)出現(xiàn)存在巨大波動(dòng)的情況。一般情況下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)對(duì)參數(shù)的選擇要比Sigmoid核函數(shù)和多項(xiàng)式核函數(shù)選擇的容易。若神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)參數(shù)有界變化時(shí)，其空間復(fù)雜變化小，容易實(shí)現(xiàn)。本文公路交通客運(yùn)量預(yù)測(cè)方法的最小二乘支持向量機(jī)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

上式：是可接受域的寬度，該參數(shù)可以控制函數(shù)的局部性程度或徑向基函數(shù)的寬度。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路交通在城市化進(jìn)程發(fā)揮的作用越來(lái)越大。但是，在城市人口日益稠密的同時(shí)，公路交通也面臨越來(lái)越巨大的壓力，公路交通出現(xiàn)了客運(yùn)能力短缺，擁堵，交通秩序混亂等諸多問(wèn)題。要解決這些問(wèn)題，首先要對(duì)未來(lái)公路客運(yùn)增長(zhǎng)做出長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，而利用最小二乘支持向量機(jī)原理可以建立一種比傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法更符合現(xiàn)實(shí)使用目的的預(yù)測(cè)模型，使得公路交通客運(yùn)量的預(yù)測(cè)更加簡(jiǎn)單，快捷和準(zhǔn)確。

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