【摘 要】
:
随着出行需求和机动车保有量的不断增加,城市交通拥堵问题日益严重,短距离却长时间的出行体验给出行者和交通管理部门带来极大的困扰。智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITS)是缓解交通拥堵的重要手段,而它的发展离不开大数据和先进技术的支持,但由于交通检测器不合理布设以及检测器故障等问题导致检测数据存在稀疏、缺失甚至错误,从而影响ITS精准感知全路网交通状
论文部分内容阅读
随着出行需求和机动车保有量的不断增加,城市交通拥堵问题日益严重,短距离却长时间的出行体验给出行者和交通管理部门带来极大的困扰。智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITS)是缓解交通拥堵的重要手段,而它的发展离不开大数据和先进技术的支持,但由于交通检测器不合理布设以及检测器故障等问题导致检测数据存在稀疏、缺失甚至错误,从而影响ITS精准感知全路网交通状态的能力,影响ITS对未来的交通演化趋势作出精准预测的能力,也影响ITS针对特定交通问题提出针对性解决办法的能力。为了对交通流检测数据质量进行分析,得到精确、完备的交通数据,实现精准的交通状态预测,本文做了以下研究工作:(1)基于平方流量误差界(Squared Flow Error Bound,SFEB)和扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)的高速公路数据质量分析。分析高速公路交通流检测数据质量,构建SFEB和EKF的决策级融合模型SFEB-EKF,在检测器空间覆盖不足情况下计算检测路段和无检测器路段的交通状态估计误差界限。利用EKF交通状态估计模型估计全路段交通状态,基于得到的估计样本,分别采用最近邻法(Nearest Neighbor Method,NNM)和SFEB算法计算全路段交通状态估计误差上下界。应用开源高速公路数据集对模型进行测试,结果表明,融合模型SFEB-EKF能够给出无检测器路段交通状态估计界限,展示不同检测器覆盖率对估计误差上下界的影响效应,为高速公路交通检测器布设方案提供参考。(2)基于统计学习的交通状态补全。针对现有检测数据的缺失问题,采用核概率主成分分析法(Kernel Probabilistic Principal Component Analysis,KPPCA)对不完备的交通检测数据进行修补,使其能反映路网的真实状态,同时也为精准的交通状态预测提供完备可靠的数据保障。在实际路网上测试了KPPCA模型在不同缺失率、不同状态量以及不同时间窗下的估计性能,结果显示,KPPCA方法相比于历史平均、K近邻、概率主成分分析等方法,具有更准确的交通状态估计效果。(3)融合机理模型和深度学习的城市路网短时交通流预测。城市路网短时交通流预测任务中,深度学习因缺少对交通流演化机理的刻画导致其可解释性不强,而交通流解析模型常因预测精度问题导致其应用效果受到限制。为了取长补短,首先改进路段传输模型(Link Transmission Model,LTM),提出可以利用真实数据实时校准仿真网络从而提高预测精度的数据驱动型路段传输模型(Data-Driven Link Transmission Model,D~2LTM),并在此基础上引入时空深度张量神经网络模型(Spatial-Temporal Deep Tensor Neural Networks,ST-DTNN)来捕获网络交通流数据中的时间维、空间维和深度维特征信息,实现路段传输模型和深度学习决策级融合的城市路网短时交通流预测模型D~2LTM-STDTNN。该融合模型一方面通过D~2LTM机理模型来揭示交通流演化的基本规律,发挥其对城市路网交通流状态时空演化过程的精细刻画能力,增强融合模型机理的可解释性;另一方面利用ST-DTNN模型强大的高维数据挖掘能力和动态特征学习能力,提高城市级路网交通流的短时预测精度。该模型还考虑了交叉口不同转向的短时预测问题,具有较细的空间粒度和时间粒度。实测结果表明,D~2LTM-STDTNN融合模型相对于基准模型预测精度更高,且具备模拟演化机理方面的优势,提升了城市路网短时交通流状态预测能力,揭示了路段间的交通流动态演化规律,为网络交通流模拟推演和主动管控提供了技术支撑。
其他文献
研究背景与目的:实体瘤内部乏氧微环境是造成肿瘤多药耐受性产生的重要原因,也是引起肿瘤细胞扩散和转移的潜在根源。研究表明,厌氧菌或兼性厌氧菌可靶向定植于肿瘤的缺氧环境,因此,利用细菌递送药物至乏氧环境成为研究热点。然而,已有的用于药物递送的细菌如沙门氏菌、梭状芽孢杆菌等为致病菌,容易引起机体严重的细菌毒性效应。因此,利用细菌作为药物递送载体必须考虑安全性问题。Escherichia coli Nis
超材料是一类由亚波长单元结构有序或无序排列构成的人工复合材料,具有天然材料所不具备的独特电磁特性。超材料的几何形状、大小、方向和排列方式赋予了其改变入射电磁波的振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的能力。在许多超材料相关的应用中,超材料吸波体凭借其优秀的吸波性能受到广泛关注,在传感、隐形、光热转换等各个领域都发挥着重要作用。本文从理论、仿真和实验三个方面研究了超材料吸波体,主要内容如下:1.为解决
研究背景与目的:电化学发光(Electrochemiluminescence,ECL)是通过电极表面发生的氧化还原反应,在氧化还原产物自身之间或与其他共存物之间化学反应生成激发态,激发态跃迁回基态的过程中,产生的发光现象。当特定设计序列的核酸标记ECL信号分子形成探针后,通过碱基互补配对捕获探针,从而产生核酸定量检测ECL信号,由此构建ECL核酸传感器。ECL核酸传感器兼具核酸检测及ECL分析的优
近年来,随着供水压力的不断增加,许多城市采用了多水源供水方式进行供水。但与此同时也会带来一些水质问题,如水体富营养化加速致使藻类和嗅味问题突出等。因此本论文立足于多水源供水格局下的嗅味问题,以典型的多水源城市—Z市为研究对象,探索多水源供水格局下嗅味物质的来源和一些源头控制措施,探究多水源混合过程中多种优势嗅味的复合效应及其对水厂工艺除嗅能力的影响,研究小型水厂除嗅能力的优化方法。通过对Z市进行1
自豪是一种积极的自我意识情绪,分为真实自豪与自大自豪两维度,真实自豪将成功归因于可控的、内部的、不稳定的原因,自大自豪将成功归因于不可控的、内部的、稳定的原因,这使得被唤起不同自豪情绪的个体在对他人的态度上有着显著差异,本研究以典型污名群体——艾滋病群体为研究对象,探讨了自豪情绪对其的共情与内隐偏见,并探讨了观点采择对自豪情绪下个体的内隐偏见是否有影响。研究一在高校范围内随机选取了75名大学生作为
研究背景与目的:1.研究背景:WHO发布的《2021年全球结核病报告》指出,耐药结核病的流行日趋严重,治愈率尚不理想。除了与抗结核药物的不合理使用、治疗不规范化有关外,营养不良是导致患者发病的最重要的危险因素。因此,耐药结核病患者的营养相关状况在临床上应引起足够的重视,探讨患者是否发生营养风险的影响因素、对存在营养不良的患者尽早实施营养干预均具有十分重大的意义。2.研究目的(1)了解利福平耐药结核
在人类历史上,洪水在世界范围内造成了严重的环境和社会经济损失,预计由于气候变化,这种损失还会加剧。许多洪水是由高饱和土壤的强降雨引起的,然而降雨和前期土壤湿度的相对重要性,以及它们在不同尺度流域的差异性还没有被完全理解。本文以长江流域为研究区域,选取了长江流域224个水文站的流量数据,以及247个气象站所测的气象数据和蒸发数据。以降水和土壤蓄水量作为洪水驱动力分析洪水发生的主导机制。结果表明:(1
目的:评价常规垫上核心稳定性训练、全身振动训练及悬吊运动疗法三种不同种类核心稳定性训练对于慢性非特异性腰痛患者疼痛、功能、肌力及动静态核心稳定性、神经肌肉功能方面的临床疗效,给临床上慢性非特异性腰痛患者提供合理有效的运动疗法选择依据。方法:2021年9月至2021年12月在武汉体育学院运动康复中心招募慢性非特异性下腰痛患者50名完成干预实验。采取随机对照试验设计,将受试者根据随机数字表法分为三组,
气候变化已经成为目前国际社会公认的全球性环境问题之一,气候变化会导致水循环系统发生变化,引发极端水文事件,因此研究气候变化对流域水文过程的影响,可为制定科学合理的水资源规划管理、工程设计、防洪减灾等措施提供参考依据。本文以元江流域(元江站以上)作为研究区域,以1971~2000年为基准期,2041~2100年为未来时期,首先选取政府间气候变化专门委员会第六次评估报告提供的4个SSPs(Shared
人是建筑空间设计的出发点和立足点。改革开放以来,中国基督徒的人数快速增长,但因为在价值观念、传统习俗和生活习性等方面的文化差异,现有的教堂建筑空间并不能很好地满足当代基督徒在生理与心理层面的需求。而人的行为是文化与建筑之间的纽带,教堂使用者的行为模式既受到基督教文化的影响,又深刻地影响着教堂建筑空间的发展。因此,本文通过对使用者行为模式的分析,致力于营造出满足教堂使用者需求的建筑空间,对解决当下中