吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (2): 512-519.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20230477

• 交通运输工程·土木工程 • 上一篇    

基于随机森林模型的交通拥堵疏导效果评估

孙峣1,2(),姚宝珍1(),白子建2   

  1. 1.大连理工大学 机械工程学院,辽宁 大连 116024
    2.天津市政工程设计研究总院有限公司,天津 300051
  • 收稿日期:2023-05-12 出版日期:2025-02-01 发布日期:2025-04-16
  • 通讯作者: 姚宝珍 E-mail:sunyao@mail.dlut.edu.cn;yaobaozhen@dlut.edu.cn
  • 作者简介:孙峣(1993-),男,高级工程师,博士研究生. 研究方向:智能交通. E-mail: sunyao@mail.dlut.edu.cn
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2020YFE0201200);工业装备结构分析国家重点实验室项目(S18307);天津市科技支撑计划项目(20YFZCSN01110);天津市人社局“131”创新团队项目

Evaluate the validity of traffic congestion dispersion based on random forest method

Yao SUN1,2(),Bao-zhen YAO1(),Zi-jian BAI2   

  1. 1.School of Mechanical Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China
    2.Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute Co. ,Ltd. ,Tianjin 300051,China
  • Received:2023-05-12 Online:2025-02-01 Published:2025-04-16
  • Contact: Bao-zhen YAO E-mail:sunyao@mail.dlut.edu.cn;yaobaozhen@dlut.edu.cn

摘要:

为评估短视频传播对交通拥堵的疏导效果,本文首先对短视频特征要素进行挖掘,选取5个要素、13个维度对短视频特征构建指标体系;在此基础上,采用一种机器学习的随机森林模型对交通短视频传播的有效概率进行预测,并与传统预测模型进行比较。特别指出,文中首次提出了交通疏导有效性指数概念,定量化评估短视频对交通拥堵疏导的效果。以天津市五大道区域道路作为实例验证,结果显示:交通短视频的来源、主题、素材、用途、传播力和评论内容指南6个维度对其有效传播概率具有强相关性,平均有效传播概率在0.19~0.28;最终计算得到线路一和线路二的平均交通疏导有效性指数分别为0.008 pcu/人次和0.011 pcu/人次,总体上认为交通拥堵疏导效果明显。本研究为新媒体时代下道路交通管控提供了新思路。

关键词: 城市交通, 交通拥堵疏导, 随机森林, 短视频, 抖音

Abstract:

To evaluate the effectiveness of short video dissemination on traffic congestion alleviation, this paper takes Tik Tok short video dissemination as the research object, and through the analysis of the dissemination characteristics of short videos, selects 5 major elements and 13 dimensions to construct an indicator system for short video characteristics. Based on above, a random forest model of machine learning is constructed to predict effective probabilistic of traffic short video dissemination and compare it with traditional prediction models. In particular, this paper proposes the concept of traffic diversion validity index for the first time, and quantitatively analyzes the effectiveness of short video on traffic diversion. Taking the road in the Five Avenue of Tianjin as an example, the results show that the six dimensions of the source, theme, material, purpose, communication power and comment content guide of the short traffic video have a strong correlation with their effective communication probability, and the average effective communication probability is in the range of 0.19-0.28; the final calculation results of the short video traffic guidance effectiveness index of Line 1 and Line 2 are 0.008 pcu/person-time and 0.011 pcu/person-time, respectively. Generally speaking, it is considered that the effect of traffic congestion relief is obvious. This paper provides new ideas for road traffic control in the new media era.

Key words: urban traffic, traffic dispersion, random forest, short video, TikTok

中图分类号: 

  • U491.4

表1

短视频特征要素"

评价分类特征要素具体维度
内容生产来源原创;政务号;媒体号;娱乐号
时长<10 s;10~60 s;>60 s
题材情景型;内容型
主题服务类;宣传类;娱乐类;报道类
素材图片;音频;字幕合成;监控画面;二次加工
用途怀念;记录;警示;感想;娱乐
内容组织话题标签有关联;没有关联
主题策划有;没有
内容传播传播力点赞;评论;分享
评论内容指向与主题相关;不相关
内容消费评论态度肯定;质疑;悲伤;愤怒等
内容运营定位有上线视频;无上线视频;界面有定位;无定位
功能有功能介绍;无功能介绍

图1

随机森林模型框架"

图2

短视频特征要素的Gini系数"

图3

随机森林模型预测精度验证"

表2

不同预测模型的结果比较"

预测模型预测精度/%平均绝对百分比误差
ARMA79.060.458
BPNN84.390.395
SVM92.510.157
RF95.360.128

图4

实例验证"

表3

短视频传播前后道路交通流观测值"

车流量/

(pcu·h-1

星期一星期二星期三星期四星期五

7:30~

8:30

17:00~18:00

7:30~

8:30

17:00~18:00

7:30~

8:30

17:00~18:00

7:30~

8:30

17:00~18:00

7:30~

8:30

17:00~18:00
线路一1 8451 9521 7341 8901 6231 6621 6041 6471 7591 803
线路二1 4301 6341 3881 5241 6961 6471 7321 7901 82618 68

表4

t检验结果"

项目

对照组1

(6~10日)

对照组2

(13~17日)

实验组

(20~24日)

平均1 751.91 776.91 653.5
方差14 259.6512 109.6626 666.94
观测值101010

泊松相关

系数

0.995 494-0.321 81
假设平均差00
df99
t Stat.-5.505 191.345 582

PT<=t

单尾

0.000 1890.105 677

PT<=t

双尾

0.000 3780.211 354

表5

短视频传播道路交通疏导有效性分析"

日期时间

累计播放量

/人次

有效传播

概率/%

累计有效传播

频次/人次

线路一有效性

指数/(pcu·人次-1

线路二有效性

指数/(pcu·人次-1

星期三7:30~8:3033 9520.3511 8830.0240.020
17:00~18:0046 7200.3215 9690.0140.011
星期四7:30~8:3060 2380.3620 8350.0150.013
17:00~18:0065 3910.3022 3810.0110.014
星期五7:30~8:3073 9440.3325 2040.0040.014
17:00~18:0076 2080.2625 7920.0020.015
平均76 2080.3425 7920.0080.011
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