《基于灰色GM11模型的道路交通预测精》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于灰色GM11模型的道路交通预测精（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、XXX 学 院学 年 论 文作 者:系 (院):专 业:题 目:XX 学 号： 管理工程学院 XXX 信息管理与信息系统 基于灰色GM（1，1）模型的 道路交通事故预测XX 指导者： XX(姓 名) (专业技术职务)2016 年 5 月摘要我国交通事故发生率呈上升趋势，交通事故不仅会造成人员伤亡，为家庭带来不幸，而且严重影响着经济发展和社会稳定，已经引起了人们的高度重视和关注。交通安全系统是一个典型的灰色系统，其中存在着一些不确定因素即灰色信息，如车辆状况、气候因素、驾驶员心里状态等等，具有明显的不确定性特征。本文利用灰色理论，对我国2001年至2008年道路交通事故次数统计指进行分析处理，建
2、立灰色GM(1,1)模型，并通过对模型的进一步改进使其更加符合实际情况，为制定交通安全政策提高依据，同时也可以据以检验采取相应措施的效果。关键词 交通事故，灰色系统，灰色预测，GM(1，1)Research on Road traffic accident prediction based on GM（1，1）ABSTRACTOur country traffic accident rate assumes the trend of escalation, traffic accidents will not only cause casualties, unfortunately for t
3、he families, but also seriously affect the economic development and social stability, has attracted more and more attention of people. Traffic safety system is a typical grey system, in which there are some uncertain factors in the gray information, such as vehicle condition, climate factors, driver
4、s state of mind and so on, with obvious character of uncertainty. The greytheory, to China from 2001 to 2008 road traffic accident statistics the number of refers to the processing and analysis, grey GM (1,1) model is established, and through the model further improved to make it more in line with t
5、he actual situation, for the formulation of traffic safety policy to improve the basis, at the same time can also to test to take corresponding measures according to.Keywords traffic accident, Gray System,Gray Prediction,GM(1，1)1 引言我国道路交通事故发生率逐年递增，对个人、家庭和社会带来巨大损失，因此研究道路交通事故预测具有重大意义。基于此，陈玉祥，张汉亚1提出了道路
6、交通事故预测的含义；刘志强等2介绍了影响道路交通事故的因素；何勇3提出了交通事故预测的类型；牛国宏4,刘小明等5分析了交通事故预测的方法。在灰色系统理论中，灰色GM模型是其核心内容。灰色GM模型是通过独特的数据处理方法来建立微分方程模型，提供了一种建模的新手段6-10。借用DPS数据处理系统分析了我国2001年至2008年的交通事故起数，对交通事故预测有重大意义11。1.1道路交通事故预测的意义1.1.1交通事故预测的含义与目的（1） 交通事故预测的含义预测是指按目前规律发展下去会得到的结果，其前提是环境和规律均不改变或者其改变是已知的。交通事故属于随机事件，无法于事发前预知其何时、何地发生，
7、以及发生哪种性质的事故。但是交通事故的发生与众多因素相联系、相制约，相互之间在客观上存在着一定的关系。道路交通事故预测就是对交通事故未来的形势进行估计和推测。它是通过对交通事故的过去和现在状态的系统探讨，并考虑其相关因素的变化，所做出的对交通事故未来状态的描述过程1。具体可以定义为:以某个地区或某条道路为研究对象，通过查阅资料、调查等手段获得与道路交通事故相关的信息(历年事故指标、人口、GDP、车辆保有量、公路通车里程、道路设施、道路线形、天气等信息)，根据这些信息，应用数学方法，如:模糊数学、统计学、灰色理论等，通过定性与定量相结合的方法来预测未来道路交通事故发生状况2。道路交通系统具有动态
8、性、司机姓、因果性和再现性等特点，这就直接导致了提高道路交通安全的复杂性。（2） 交通事故预测的目的道路交通事故预测的目的是为了掌握交通事故的未来状况，根据交通事故预测情况有针对的采取相应的对策和决策，避免工作中的忙吗性和被动性，有效地控制各种影响因素，从而最终达到减少交通事故的目的。良好的事故预测是道路交通安全评价、经济评价、社会评价、和环境评价、道路交通规划等的基础。通过对道路交通事故的过去和现在状态的系统探讨，考虑其相关因素的变化，做出对道路交通事故未来状态的描述，进而采取相应的预防措施或规划措施。更好地实现“安全第一、预防为主”的方针，有效地控制交通事故，使人员伤亡和财产损失降低到最小
9、或可以接受的范围内。这对减少人间悲剧、稳定社会和减少经济损失有着重要的意义，具有重要的科学价值和应用价值。1.1.2 交通事故预测的类型与作用（1） 交通事故预测的类型按照预测目标，道路交通事故预测可以分为事故率预测和事故数预测，事故率预测是用来揭示未来年事故发展趋势，事故数预测是用来揭示未来年事故发展程度。按预测范围可分为宏观预测和微观预测两类。交通事故宏观预测是指对时间较长(一年以上)或空间区域较大的交通事故进行总体性和趋势性的预测,如地区交通事故变化趋势预测等。交通事故微观预测是指短时间内或某一地点、路段交通事故变化的预测,如一年内各月交通事故预测、交叉口事故预测、某路段事故预测等3。（
10、2） 道路交通事故预测的作用 根据历年道路交通事故原始数据，预测未来年交通事故发展趋势，为交通安全管理部门制定安全管理对策、有效控制交通事故影响因素提供依据 在现有道路交通管理控制条件下，预测某个地区或某条道路未来年交通事故状况，以便评价城市或道路交通安全状况。 总结事故发展的规律和发生特点，为制定针对性防范措施和交通法规提供有效依据。1.2交通事故预测的要素和步骤1.2.1预测的基本要素（1） 时间:不同的预测方法适用于不同的预测期限,一般来讲,定性预测较多地用于长期预测,而定量预测适用于各个预测期。（2） 数据:不同的预测方法适用于不同的数据类型。在选择预测方法时,应根据现有数据的特征选择
11、适当的方法。（3） 模型:大多数预测方法都要求运用某种模型,每种模型的应用前提是不同的。因此,应根据具体情况建立适当的模型。（4） 费用:预测是一个研究的过程,预测费用一定程度上影响预测方法的选择。（5） 精度:定量预测的精度或准确度对决策具有重要的意义,不同情况下对预测结果的精度要求会有所差异。（6） 实用性:预测是为决策服务的,只有容易理解、使用方便、结果可靠的预测方法才能被广泛使用。1.2.2预测的步骤科学的预测是广泛调查研究的基础上进行的，涉及方法的选择、资料的收集、数据的整理、建立预测模型、利用模型预测和对预测结果进行分析等一系列工作4。总的来说，预测步骤为:（1） 确定目标：该阶段
12、的内容为确定预测对象、提出预测目的和目标，明确预测要求等。（2） 确定预测要素：鉴别、选择和确定预测要素，从大量影响因素中，挑选出与预测目的有关的主要影响因素。（3） 选择预测方法：预测方法很多，到目前为止，各类预测方法在150种以上。因此应根据预测的目的和要求，考虑预测工作的组织情况，合理的选择效果较好的、既经济又方便的一种或几种预测方法。（4） 收集和分析数据：该阶段根据预测目标和选择预测方法的要求去收集所需原始数据。原始数据是进行预测的重要依据，所收集原始数据的质量和可靠性将直接影响预测的结果。对原始数据的要求是数据量足、质量高，只有这样，才能贴切地反映事物的规律，因此收集足够数量的可靠
13、性高的数据是这个阶段的任务。（5） 建立预测模型：建立预测模型是预测的关键工作，它取决于所选择的预测方法和所收集到的数据。建立模型的过程可分为建立模型和模型的检验分析两个阶段。（6） 模型的分析：模型的分析是指对系统内部、外部的因素进行评定，找出使系统转变的内部因素和客观环境对系统的影响，以分析预测对象的整体规律性。（7） 利用模型预测：所建立的模型是在一定假设条件下得到的，因此也只适用于一定条件和一定预测期限。只有在确认模型符合预测要求时，才可以利用模型进行预测。（8） 预测结果的分析：利用预测模型所得到的预测结果并不一定与实际情况相符。因为在建立模型时，往往有些因素考虑不周或因资料缺乏以及
14、在处理系统问题时的片面性等使预测结果与实际情况偏离较大，故需从两个方面进行分析:用多种预测方法预测同一事物，将预测结果进行对比分析、综合研究之后加以修正和改进;应用反馈原理及时用实际数据修正模型，使模型更完善。其具体步骤见图1。提出预测课题明确预测目的准备阶段 确定预测要素选定预测方法预测模型构思实施阶段 收集资料情报确定预测模型运算与预测验证阶段 模型验证评价 预测结果验证提交预测图1 预测步骤图 交付决策阶段1.3 交通事故预测的方法1.3.1 交通事故预测的原理作为研究道路交通安全的一项重要手段，道路交通安全预测方法的研究已经越来越受到关注和重视。通过对已有数据的分析，构建合适的能够反映
15、系统发展规律的定量模型，以达到掌握交通安全未来发展趋势的目的，从而及时采取相应的措施规避潜在风险，为合理制定与时俱进的道路交通安全管理目标提供可靠依据。系统论、控制论、信息论的发展使人们已能根据某种信息，通过逻辑判断来寻找其事物的因果关系，最后得出比较准确的定量结论。借助这些科学手段，对交通事故这种随机现象，人们则有可能进行预测预报。1.3.2 交通事故预测方法传统的预测方法从属性方面可以分为定性预测和定量预测4。定性预测是指通过人的经验、事理等主观因素为主要判断依据的预测方法，适用于缺少历史统计资料的情况下，很大程度上依赖专家的经验，主要有德尔菲法、模拟推理法、主观概率法、领先指标法、相关因素分析法和市场调查法等等。定量预测则是利用预测对象的历史和现有的数据，建立相关变量之间的函数关系模型，通过计算得出较为混却的预测值，主要有指数平滑法、灰色预测法、马尔可夫预测法、线性回归法、神经网络预测法等等5。2 道路交通事故灰色预测方法2.1 灰色系统理论概述灰色系统理论，是在一般系统理论的基础上产生的，它是系统科学思想发展的必然产物，是社会经济深入发展对科学刺激和需要的产物。当我们认识与研究自然和社会时，要从系统的角度出发，从宏观上对其进行深入的剖析和整体把握。在实际中，我们首先要对事务进行系统性认识，进而对已有的系统进行有效控制以及设
