基于小波包分解和神经网络的四川省公路货运量预测

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ip81890
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着公路交通枢纽和物流货运设施建设加快推进,四川省物流业正全方位快速发展,公路货运水平不断提高。四川省公路货运量是衡量四川省运输行业发展的主要指标,是反映四川省经济发展的重要依据,也是政府制定公路运输基础设施规划的重要参考。为了合理规划四川省公路运输基础设施建设,使得公路货物运输供给需求保持平衡,需要对四川省公路货运量进行准确的预测。目前公路货运量的预测方法有很多,但均存在各种问题。首先,原始公路货运量数据中含有随机波动数据,影响货运量预测精度。其次,公路货运量预测受到的影响因素很多,一般预测方法很难处理这样非线性、多数据货运量预测问题。在此背景下,如何提高公路货运量预测精确度对于四川省公路交通基础设施规划和物流行业发展策略具有重要意义。鉴于此,本文对四川省公路货运量预测问题展开研究。首先梳理了国内外公路货运量预测研究成果,对当前研究现状进行归纳总结。随后介绍本文应用的公路货运量相关的理论模型,主要介绍了灰色预测模型、神经网络模型中的BP神经网络模型和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络模型、小波包分解理论(Wavelet Packet Decomposition,WPD)。然后,分析四川省公路货运量影响因素,基于Pearson相关分析,根据四川省实际交通运输条件,遵循因素选取原则,得到四川省公路货运量主要影响因素。接下来进行四川省公路货运量预测模型构建,遵循预测模型原则,首次提出基于WPD的LSTM网络的公路货运量模型(即WPD-LSTM模型)并制定预测步骤,设计预测结果评价指标。最后收集与整理四川省公路货运量及相关影响因素的历史数据,进行四川省公路货运量预测实证分析。本文利用WPD处理公路货运量数据,训练构建WPD-BP神经网络模型和WPD-LSTM网络模型,对四川省公路货运量进行预测。再分别采用灰色模型、BP神经网络模型和LSTM网络模型与本文所提预测模型进行对比实验,将五种模型的预测结果与真实结果对比分析。实验结果表明,WPD能有效提高公路货运量预测精度,WPD-LSTM神经网络模型表现优秀,能够很好预测四川省公路货运量情况,文章所提方法具有可行性和准确性。
其他文献
在实际的工业生产过程当中,时常会遇到两种或两种以上的物体混合共同流动的工况,这一现象一般被学术界还有工业界称为多相流。而目前能够解决两相流中的过程检测的重要手段就是被广泛应用的过程层析成像(Process Tomography,PT)技术。电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography,ECT)这种技术就是过程层析成像技术的一种,它具有高精度和非侵入性,成本低,结
卷积神经网络CNN(Convolutional Neural Network,CNN)算法是当前人工智能领域尤其是计算机视觉领域的一个重要研究方向,在目标检测、图像跟踪,图像分类等研究方向取得了巨大突破。但是随着网络性能的提高,算法的计算密度和内存需求也急剧上升,导致其难以在计算和存储资源以及能耗受限的嵌入式端侧设备上进行模型部署和应用,从而制约了计算机视觉的发展和推广。由于FPGA具有高性能、低
目标跟踪是计算机视觉领域的研究热点,也是很多计算机视觉应用的基础部分。由于跟踪对象和背景的复杂性,以及目标跟踪内在的实时性要求,使得目标跟踪任务极富挑战性。判别式相关滤波方法相比生成式跟踪方法具有更佳优良的特征表征能力。其次,相关滤波跟踪速度上优势明显。随着深度学习在目标识别方面取得巨大进展,将深度学习和相关滤波跟踪算法相结合成为新的研究热点。本文以空间正则化判别式相关滤波(SRDCF)算法为基础
目前电缆隧道内的巡检任务多由人工巡检完成,不仅费时费力,且具有极大的安全隐患。随着深度学习和智能技术的发展,越来越多的工业任务使用基于智能算法的机器人完成。因此,本文针对隧道内巡检任务苦难,环境复杂的问题设计出一种搭载深度学习智能算法的轨道式机器人系统。设计了机器人巡检策略,搭建了电缆检测模型,并进行了隧道内电缆的动态检测研究。首先对相关文献分析,采用了轨道机器人作为隧道巡检任务主要载体,设计了相
重型燃气轮机是一个高度非线性的综合复杂系统,他的控制系统是燃气轮机稳定安全运行的重要运行系统。随着重型燃气轮机技术的发展,控制系统的复杂性日益增加,如果一个节点发生故障,都可能导致部分系统无法操作或出现整体瘫痪。如果能够提高控制系统的性能,那么对控制系统容错控制设计具有重要意义。本文以某重型燃气轮机为对象,分别针对控制系统执行器和传感器的故障问题展开了一系列研究,主要开展工作如下:(1)构造重型燃
随着国家电网公司信息化程度的持续加强和技术水平的迅速提升,信息系统融入了电网企业运营的各个部分,电力信息通信客服系统(ICT客服系统)积累了大量的工单故障记录。虽然ICT客服系统信息化水平逐年提升,但多年来依然沿用传统的依靠客服坐席员的经验进行故障类型定位的运维方式。由于ICT系统故障涉及的信息系统故障没有明确的故障类别体系且涉及面较广,而客服人员知识面又是有限的,所以在故障判断定位时存在故障模糊
作为煤、石油、天然气等传统化石能源的替代品,生物质作为燃料被广泛应用在电力行业中发电产热。生物质在堆积过程中会发生自加热,这会带来燃料的质量、热量损失,释放有毒有害气体如CO、CO2等,当温度进一步升高则可能引发自燃甚至是火灾。对堆积生物质内部温度进行监测有助于确保生物质能利用的安全性和经济性。目前国内外在工业生产中普遍采用的测温方法是接触式测温法如热电偶,其最大弱点在于测温密度低,不能获取全面的
无人驾驶是当今人工智能领域的重要研究内容,其中基于深度神经网络的目标检测模型是无人驾驶中的关键技术,但是深度神经网络中存在的对抗样本问题可能使得目标检测模型做出错误判断,对无人驾驶的安全造成威胁。为了解决这一问题,本文研究了面向无人驾驶目标检测系统的对抗样本攻击与防御方法。提出了一种具有强转移性的黑盒对抗样本生成算法,并在此基础上提出了一种具有强鲁棒性的目标检测防御模型。论文具体研究内容如下:(1
随着地下管廊自动巡检自动化的发展,地下管廊中机器人定位问题日益凸显,迫切需要一种简单可靠的定位手段。虽然GPS系统有效解决了室外移动物体的一般精度定位问题,但是因为隧道内无GPS信号,移动定位必须另辟蹊径。同时考虑到隧道环境的特殊性,即横截面尺寸远远小于隧道长度,因此隧道内机器人定位主要是沿隧道进深方向的位置确定。本文借鉴类似人类确定自身位置的原始做法,采用摄像头及隧道语义地图并辅助里程计等其他异
首次出现于2019年年末,并在2020年大规模无差别攻击了世界各地人民的新型冠状病毒(COVID-19),对全球经济和各国人民的生活造成了巨大且不可逆转的影响。由于新冠疫情是突发且毫无征兆的,所以之前的一些研究数据也统统失效,许多问题就从原来传统的确定性问题转化为非确定性问题,研究网络也从原来的确定性网络变为非确定性网络,在此存在很多非确定性因素的网络下,对一些经典的优化问题的研究也就成为了各专家