城市公交车辆到站时间预测研究

论文摘要

公交车辆到站时间精准预测可以为乘客出行合理规划时间,减少乘客在站点的等待时间,并为公交车辆调度提供支撑。公交车辆行驶会受到天气状况、空气质量状况、城市道路拥堵状况等多种因素影响,为对公交车辆到站时间有效预测,本文以青岛市公交车到站时间预测为目标,给出了解决方案,具体工作如下:考虑天气状况、空气质量状况对公交车辆到站时间的影响,在对青岛市的公交车到离站数据、天气状况数据及空气质量状况数据预处理的基础上,采用关联规则算法,分析提取了影响公交车辆到站停靠时间、站间路段行驶时间的相关特征属性。建立了公交车到站时间预测模型。模型将公交车到站时间预测分为公交车路段行驶时间预测与公交车到站停靠时间预测两部分。通过多元回归模型以及集成算法模型分别建立公交车到站停靠时间预测模型和相邻站点之间的站间路段行驶时间预测模型,通过试验分析,最终得到预测性能最佳的基于GBRT的公交车到站停靠时间预测模型和基于XGBoost的站间路段行驶时间预测模型。为了进一步提升公交车辆到站时间预测模型的预测精度,考虑不同时段数据的分布差异,早高峰、晚高峰、非早晚高峰分别建立公交车辆到站时间预测模型,实验结果表明与整体训练的模型相比,划分早高峰、晚高峰、非早晚高峰分别建立的公安车辆到站时间预测模型有更好的预测精度。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 研究背景与意义
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 论文各章节安排
• 第2章 研究模型原理介绍
•   2.1 线性回归模型正则化
•     2.1.1 Lasso回归
•     2.1.2 岭回归
•     2.1.3 ElasticNet回归
•   2.2 集成学习
•     2.2.1 梯度提升回归树
•     2.2.2 极端梯度提升树
•   2.3 本章小结
• 第3章 数据集介绍及其预处理
•   3.1 数据集介绍
•     3.1.1 公交车站点信息数据说明
•     3.1.2 到离站GPS数据说明
•     3.1.3 空气质量小时数据说明
•     3.1.4 天气状况小时数据说明
•   3.2 数据可视化及其预处理
•     3.2.1 缺失值处理
•     3.2.2 异常值处理
•     3.2.3 特征编码处理
•   3.3 本章小结
• 第4章 公交车到站时间预测模型研究
•   4.1 公交车辆到站时间影响因素分析
•     4.1.1 影响公交车站点停靠时间的因素分析
•     4.1.2 影响公交车路段行驶时间的因素分析
•   4.2 公交车辆到站时间预测模型
•     4.2.1 公交车辆到站停靠时间预测模型
•     4.2.2 公交车辆站间路段行驶时间预测模型
•   4.3 公交车到站时间预测分析
•   4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
•   5.1 文章工作总结
•   5.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 沈倩倩

导师: 邵峰晶

关键词: 到站时间预测,特征提取,特征编码,回归分析

来源: 青岛大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 数学,公路与水路运输

单位: 青岛大学

分类号: O212.1;U491.17

DOI: 10.27262/d.cnki.gqdau.2019.001265

总页数: 52

文件大小: 1670K

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