吉林大学学报(工学版) ›› 2019, Vol. 49 ›› Issue (6): 1852-1857.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180540

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基于免疫算法优化LSSVM的短时交通流预测

谷远利1(),张源1,芮小平2(),陆文琦1,李萌1,王硕1   

  1. 1. 北京交通大学 综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室,北京 100044
    2. 河海大学 地球科学与工程学院,南京 210098
  • 收稿日期:2018-05-31 出版日期:2019-11-01 发布日期:2019-11-08
  • 通讯作者: 芮小平 E-mail:ylgu@bjtu.edu.cn;ruixpsz@163.com
  • 作者简介:谷远利(1973-),男,副教授,博士. 研究方向:交通规划与管理. E-mail:ylgu@bjtu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(41771478);北京市科技计划项目(Z121100000312101)

Short⁃term traffic flow prediction based on LSSVMoptimized by immune algorithm

Yuan-li GU1(),Yuan ZHANG1,Xiao-ping RUI2(),Wen-qi LU1,Meng LI1,Shuo WANG1   

  1. 1. Key Laboratory of Transport Industry of Big Data Application Technologies for Comprehensive Transport,Ministry of Transport,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China
    2. School of Earth Sciences and Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2018-05-31 Online:2019-11-01 Published:2019-11-08
  • Contact: Xiao-ping RUI E-mail:ylgu@bjtu.edu.cn;ruixpsz@163.com

摘要:

为了智能化解决城市道路交通系统存在的问题,提高短时交通流预测的准确性,采用免疫算法优化的最小二乘支持向量机(LSSVM)建立短时交通流量预测模型。利用免疫算法对LSSVM中的惩罚因子和核函数参数进行优化,得到最优预测模型。以车辆行驶平均速度和占有率作为模型输入,交通流量作为输出进行预测仿真试验。试验结果表明:本文采用的优化LSSVM模型进行仿真试验的预测误差有所减小,输出结果更接近真实值。

关键词: 交通运输系统工程, 交通流预测, 免疫算法, 最小二乘支持向量机, 参数优化

Abstract:

In order to intelligently solve the problems existing in urban road networks and improve the accuracy of short-term traffic flow prediction, a short-term traffic prediction model is established by using the least square support vector machine (LSSVM). Specifically, the immune algorithm is adopted to optimize the penalty factor and kernel parameters of the LSSVM, thus obtaining the optimal prediction model. The prediction simulation experiment takes the average speed and occupancy rate of vehicles as the input of the model to predict the traffic flow. The experimental results show that the prediction error of the optimized LSSVM model used in the simulation experiment is reduced, and the output result is closer to the real value.

Key words: engineering of communications and transportation system, traffic flow prediction, immune algorithm, least squares support vector machine, parameter optimization

中图分类号: 

  • U491

图1

免疫算法优化LSSVM模型流程图"

图2

基于交叉验证优化LSSVM参数进行交通流预测"

图3

基于贝叶斯框架优化LSSVM参数进行交通流预测"

图4

基于免疫算法优化LSSVM参数进行交通流预测"

表1

预测误差结果对比"

交叉验证LSSVM 贝叶斯验证LSSVM 免疫算法优化LSSVM
MSE 11.400 1 9.411 4 3.454 6
MAE 3.745 6 2.757 4 1.556 4
MAXRE 0.323 5 0.263 4 0.265 6
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