基于高速公路收費數(shù)據(jù)的挖掘預測分析與應用研究.pdf

1、高速公路收費數(shù)據(jù)作為高速公路聯(lián)網(wǎng)收費管理系統(tǒng)的最直接產(chǎn)物，具有字段豐富、內(nèi)容充實、數(shù)據(jù)量大、更新及時等特點。對收費數(shù)據(jù)進行深入分析及挖掘，能夠得到許多隱藏在基礎數(shù)據(jù)下的信息。本文基于高速公路收費流水數(shù)據(jù)的特征分析，從算法優(yōu)化、模型建立、實例分析、應用對比等方面，對高速公路車輛旅行路徑、斷面車流量以及路段旅行時間進行預測研究，一方面改善出行者的出行選擇，另一方面也能提高高速公路管理部門的管理水平。針對國內(nèi)外相關預測研究中只注重單一方面，而

2、缺乏完善且系統(tǒng)的綜合預測挖掘研究的現(xiàn)狀，本文主要完成了以下工作:
　　首先，提出一種高速公路原始收費數(shù)據(jù)的預處理方法。針對收費數(shù)據(jù)中較大比例的異常數(shù)據(jù)，為最大程度減少異常數(shù)據(jù)的干擾，提出將異常數(shù)據(jù)分為冗余數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)以及噪聲數(shù)據(jù)這3類數(shù)據(jù)，分別進行處理方法說明，并通過實例對比，驗證該處理方法的可行性。
　　其次，基于馬爾可夫預測法建立車輛旅行路徑預測模型。分車型進行模型的建立以提高預測精度。針對預測法中狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣的求

3、解，選取統(tǒng)計法及線性方程組法分別進行求解并對比分析，采用實例進行驗證，結果表明:統(tǒng)計法更適合于收費數(shù)據(jù)的預測特征。
　　再次，在路徑預測的基礎上，針對高速公路路段交通狀態(tài)的預測進行研究。選取路段斷面車流量及車輛旅行時間作為路段交通狀態(tài)的預測指標。提出一種基于收費數(shù)據(jù)的斷面車流量統(tǒng)計法，以此為數(shù)據(jù)基礎進行車流量預測。實例分析表明:基于自適應卡爾曼濾波算法的斷面車流量預測，能避免卡爾曼濾波算法的缺陷，并提高預測精度。然后，論證路段旅行