1.一種基于信息融合和馬爾可夫模型的交通客流預(yù)測(cè)方法,其特征在于,包括以下步驟:
S1:對(duì)多源交通數(shù)據(jù)通過(guò)信息融合技術(shù)與分步預(yù)處理相結(jié)合的方法進(jìn)行預(yù)處理;
S2:對(duì)預(yù)處理后的多源交通數(shù)據(jù)采用馬爾可夫模型來(lái)進(jìn)行客流預(yù)測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息融合和馬爾可夫模型的交通客流預(yù)測(cè)方法,其特征在于,所述步驟S1的具體過(guò)程如下:
S11:多源信息融合與ETL處理-運(yùn)用信息融合技術(shù)把相同類型或者不同類型的局部測(cè)量值加以綜合相互補(bǔ)充,消除信息之前的冗余和不真實(shí)數(shù)據(jù),減少單源測(cè)量值出錯(cuò)所帶來(lái)的影響,再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、清洗、變換、歸約、重復(fù)數(shù)據(jù)塊刪除操作;
S12:無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮-采用小波變換多層分解的形式對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行多層分解、空間多層分解、參數(shù)多層分解后,形成按時(shí)間為線索的數(shù)據(jù)壓縮流,使交通數(shù)據(jù)的重要特征充分保留和突顯;
S13:特征提取-通過(guò)映射或變換的方法,將多源交通數(shù)據(jù)的高維的屬性空間壓縮為低維的屬性空間,即將原始屬性變換為較少的新屬性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信息融合和馬爾可夫模型的交通客流預(yù)測(cè)方法,其特征在于,所述步驟S2的具體過(guò)程如下:
S21:建立交通站點(diǎn)的馬爾可夫模型需要站點(diǎn)與站點(diǎn)的轉(zhuǎn)移概率矩陣;
S22:在馬爾可夫模型轉(zhuǎn)移概率矩陣的訓(xùn)練過(guò)程中,將獲取的多源交通信息采用信息融合技術(shù),采用自適應(yīng)的加權(quán)平均方法來(lái)確定站點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移概率;
S23:分析交通站點(diǎn)的狀態(tài)影響因素,通過(guò)識(shí)別不同的影響因素來(lái)確定轉(zhuǎn)移矩陣的維度,并作為狀態(tài)影響因子引入轉(zhuǎn)移概率矩陣,對(duì)客流進(jìn)行預(yù)測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于信息融合和馬爾可夫模型的交通客流預(yù)測(cè)方法,其特征在于,所述步驟S12中對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行多層分解、空間多層分解、參數(shù)多層分解后的數(shù)據(jù)通過(guò)多層還原的形式還原數(shù)據(jù)來(lái)確保信息的無(wú)損利用。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于信息融合和馬爾可夫模型的交通客流預(yù)測(cè)方法,其特征在于,所述步驟S11的具體過(guò)程包括:使用Twitter的Storm對(duì)交通源數(shù)據(jù)進(jìn)行流式計(jì)算,并采用多余數(shù)據(jù)刪除技術(shù),以減輕數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壓力,減少數(shù)據(jù)冗余,使數(shù)據(jù)更為有效。這一階段主要集中在對(duì)重復(fù)數(shù)據(jù)塊的刪除,以及數(shù)據(jù)噪聲的減弱。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于信息融合和馬爾可夫模型的交通客流預(yù)測(cè)方法,其特征在于,所述步驟S23的具體過(guò)程如下:
1)定義站點(diǎn)A的狀態(tài)為P{x(t+k)=j(luò)|x(1)=i1,x(2)=i2,...x(t)=it},由于客流狀態(tài)通常與越接近它的站點(diǎn)和時(shí)間點(diǎn)的客流狀態(tài)關(guān)聯(lián)最緊密,而與之越遠(yuǎn)的站點(diǎn)或時(shí)間點(diǎn)對(duì)它的的影響越小,甚至可以忽略,具有馬爾可夫性。因此,可描述為P{x(t+k)=j(luò)|x(t)=it},k≥1;
2)從A站點(diǎn)至B站點(diǎn)情況下,轉(zhuǎn)移出發(fā)狀態(tài)i,轉(zhuǎn)移步k,到達(dá)狀態(tài)j,其轉(zhuǎn)移概率為Pij(k)=Pij(t,t+k);
3)根據(jù)信息融合技術(shù),判斷觀測(cè)站點(diǎn)的關(guān)聯(lián)站點(diǎn),假設(shè)關(guān)聯(lián)站點(diǎn)有n含觀測(cè)站點(diǎn),確定轉(zhuǎn)移概率矩陣維度為n,并根據(jù)關(guān)聯(lián)性分析對(duì)客流進(jìn)行突發(fā)事件檢測(cè)、客流異常檢測(cè)、路段規(guī)律,形成狀態(tài)影響因子ai=a1,a2,...an,0<i≤n;
4)采用信息融合技術(shù)中推薦的與馬爾可夫模型匹配的濾波器的混合初始概率,客流量相互影響的因素構(gòu)成n×n的轉(zhuǎn)移概率矩陣:
5)通過(guò)概率矩陣預(yù)測(cè)觀測(cè)站點(diǎn)的狀態(tài),預(yù)測(cè)值為:
x(t)=a1s(t-1)p+a2s(t-2)p2+...+aks(t-k)pk。