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1、公交车行程时间预测模型摘要：随着城市道路交通面临着巨大的压力，交通问题已成为制约着城市经济发展的重要因素。公交车辆的按时乘坐成为了乘客最为关注的信息之一，而公交车行程时间预测这项技术应用对提高公交吸引力、提升乘客的满意度具有重要的意义，因此，本文以公交车运行时间预测为出发点，对其预测算法进行深入分析，以求探讨和研究更加精准的预测手段和方式。从技术的可行性和现实可行性的角度对公交到站时间预测技术进行了分析，总结现有预测算法的不同之处后，提出了将算法根据车辆运行的不同状态进行预测的方法，即为路段运行时间和车站服务时间两部分。本文在以公交车站调研基础之上，将影响预测结果的各种因素进行归类并且分布统计
2、，提出了以支持向量机为基础、通过车辆实时车速而进行修正的路段运行时间预测模型，和以停车延误为基础进行的车站服务时间预测算法。本文的最后，选取了乌鲁木齐市个别公交车作为研究，利用调查数据对其车辆到站进行预测模型的验证，并和实际运行状况进行对比分析，验证了这些方法具有较高的正确性和可靠性。关键词：智能公交；支持向量机；运行时间延误分析；预测结果分析ReseaarchhonnthhePPreddicttinggMoodelloffBuusTTravvelTimmeAbstrractt: As thee urrbann rooad traaffiic ffaceed wwithh trremeendo
3、ous preessuure, trrafffic isssuess haave beccomee immporrtannt ffacttorss off reestrricttingg thhe ddeveeloppmennt oof tthe urbban ecoonommy. Buss riide as passsenngerrs wweree ammongg thhe mmostt coonceerneed aabouut tthe infformmatiion in a ttimeely mannnerr, aand buss trraveel ttimee prrediictiio
4、n tecchnoologgy aapplliedd too immproove thee puubliic ttrannspoort atttracctivve, impprovve ppasssengger sattisffacttionn iss off grreatt siigniificcancce, theerefforee, tto fforeecasst bbus runnninng ttimee ass thhe sstarrtinng ppoinnt oof tthiss arrticcle, itts iin-ddeptth aanallysiis oof ppreddi
5、cttionn allgorrithhms in ordder to expplorre aand stuudy thee moore acccuraate meaans of preedicctinng aand wayys. Froom tthe perrspeectiive of tecchniicall feeasiibillityy annd ppraccticcal feaasibbiliity of buss arrrivval timme ppreddicttionn teechnniquue ffor thee annalyysiss, aafteer ssummmingg
6、upp thhe aavaiilabble preedicctioon aalgooritthmss diiffeer, proopossed a aalgooritthm bassed metthodd foor ppreddicttionn off veehiccle opeerattionn inn diiffeerennt ccondditiionss, iis tthe linnk rrun timme aand serrvicce tto tthe twoo paartss off thhe sstattionn. Thiis aartiiclee iss baasedd onn
7、thhe iinveestiigattionn off thhe bbus staatioon, facctorrs iinflluenncinng tthe preedicctioons forr thhe ccolllatiion andd diistrribuutioon oof sstattistticss, ppressentted bassed on suppporrt vvecttor macchinne,Key wwordds: Inttellligeent buss infformmatiion sysstemm； SVMM；Ruunniing timme ddelaay a
8、anallysiis；PPreddicttionn reesullt aanallysiis1绪论11 研研究背景景伴随着社会会经济的的快速发发展和城城镇化进进程加快快，我市市的机动动车拥有有量和城城市道路路交通量量急剧增增多；与与之相适适应，道道路基础础设施建建设水平平也是突突飞猛进进。但是是，很明明显后者者的增长长速度远远远无法法满足前前者，同同时我市市的道路路交通秩秩序管理理上也存在一一些问题题，综合合导致了了道路交交通的供供需紧张，进进而造成成了城市市中普遍遍存在的的交通拥拥挤、事事故频繁繁和环境境污染等等现象，交交通问题题已成为为现代社社会尤其其是城市市面临着着的重大大问题。为为了促
9、进进城市交交通的可可持续发发展，必必须优先先发展大大容量、高高承载且且低污染染的公共共交通。公共交通是是城市及及其周边边城镇内内居民和和公众出出行的主主要工具具和手段段，也是是现代化化城市建建设和发发展中的的重要基基础内容容之一，是是缓解城城市道路路交通压压力的有有效办法法，其原原因是公公共交通通具有运运载量多多、运送送效率高高、能耗耗低、污污染、平平均运输输成本低低等优点点。根据据相关资资料显示示，公交交车辆占占用道路路和停车车用地是是最为经经济，以以每平方方米每小小时通行行人数多多少为标标准来衡量道道路的使使用效率率，公共共汽车是是私家车车的100到155倍不等等，运送送相同数数量的乘乘客
10、，公公交车与与私家车车相比较较，其产产生的废废气量是是私家车车的110，油油耗量是是私家车车的13，交交通事故故率是私私家车的的11100。因因此，尽尽管相比比私家车车，公交交车的乘乘坐舒适适度和便便捷性有有所下降降，但其其仍是大多数数出行者者的首选选交通工工具。公共智能交交通系统统的信息息化作为为目前的的研究热热点，它它可以提提高公交交车辆的的有效利利用，实实现公交交管理从从静态到到动态、从简单化到智能化的转变，进而能实现公交系统的动态调度和运行管理，因此实现公共智能交通系统信息化是完善城市公共交通系统的重要内容之一。而公交系统信息化不仅仅面向管理者，相对乘客而言，信息化同样可以给乘客带来极
11、大的便利。利用先进的信息、通信技术、动态采集、公交车辆的行驶信息和道路交通信息等，将其进行处理后通过电子站牌、手机或者网络等手段进行实时发布。可以为乘客提供诸如：公共车交通拥挤程度、车辆到站时间、换乘信息等。信息的提供可以极大地提高公共交通系统的使用率，树立城市公共交通的良好形象，提高其运营效率。不过，我市市城市交交通系统统的信息息化较为为落后，人人们很难难获得其其所需的的实时公公交车辆辆运行信信息，因因此普遍遍对公交交系统的的满意度度不是很很高，从从而导致致公交系系统使用用率偏低低，遏制制了公共共交通的的发展，同同时私家家车拥有有量的提提高也导导致了有有限的道道路空间间更加拥拥挤。因因此，在
12、在大力城城市规划划和发展展城市交交通的同同时，必必须实现现公交系系统信息息化和智智能化，为为乘客提提供全方方位、高高质量的的公交服服务信息息，提高高公交调调度和运运行效率率水平。12 国国内外研研究现状状1211 国内内外公交交到站时时间预测测技术发发展现状状先进的车辆辆定位信信息化采集装装置和技技术的研研发，为为公交车车辆到达达时间的的研究和和应用奠奠定了坚坚实的基基础。近近年来，许许多国家家都意识识到精确确的公交交车辆到到达时间间预测在在公交车车使用中中占有举举足轻重重的地位位，于是是，纷纷纷利用先先进的交交通信息息采集手手段，结结合自身身地理条条件和多多种交通通影响因因素等，进进行公交交
13、车辆到到达时间间预测的的研究，希希望在通通过到达达时间的的实时发发布，减减少乘客客的等侯侯时间，提提高公共共交通的的使用率率，树立立良好城城市的形形象，促促进城市市公共交交通的应应用和发发展。在日本，公公交车到到达时间间预测作作为一项项交通需需求管理理，其措施施得到政政府的大大力支持持，其控控制中心心利用GGPS掌掌握公交交车的位位置，通通过网络络向用户户的电脑脑或者手手机发送送公交车车的预测测到达时时间。实实验结果果表明乘乘客候车车的时间减减少了6分钟钟(约占占平均候候车时间间的633)，超超过六成成居民认认为是由于该该预测系系统使他他们更加加愿意乘乘坐公交交车，从从而有效效的提高高了公交交
14、车的使使用率。在我国台湾湾，公交交车运行行时间预预测技术术已有一一定的研研究成果果：针对对不同旅旅行者的的需求设设计不同同模式的的预测算算法，不不仅提供供短距里里行程时时间预测，还还提供举举例较长长的重要要站或换换乘站的的行程时时间预测测。目前前国内的的公交车车到达时时间预测测研究也也在逐渐受受到重视视。同济济大学已已经研制制出“交交通信息息网络系系统”，系系统依靠靠交通信信息网格格平台，采采集大量量公交车车辆GPPS信息息，用高高性能计计算机进进行相应应处理后后，并通通过智能能导航系系统为车车载终端端用户、手手持电脑脑用户以以及手机机用户等等提供公公交到站站时间的预预测、交交通路况况等交通通
15、信息。目目前，该该系统已已在上海海市公交交系统的的一些路路段中使使用，取取得了良良好效果果。此外外，一些些国内的的公司充充分利用用GPRRSCCDMAA无线通通信技术术、嵌入入式控制制技术以以及LEED安全全按显示示技术等等，设计计出能进进行到站站信息预预报的公公交电子子站牌系系统。在在经济相相对发达达的北京京、沈阳阳和广州州等城市市已经率率先安装装该系统统，其预预测准确确误差约约为12分钟钟，有效效预报率率高达944。但但从总体体上来看看，国内内关于公公交车运运行时间间预测技技术的研研究仍然然相对来来说较少少，多数数已有研研究和应应用的重重点仍局局限于预预测公交交车辆到到达下游游站点的的距离
16、。由由于车辆辆在行驶驶过程中中受到各各种随机机因素的的影响，因因而对乘乘客而言言，获得得距离信信息往往往没有时时间信息息更加直直观和可可靠。2 研究内内容优先发展城城市公共共交通系系统对缓缓解城市市道路压压力有着着不可或或缺的作作用，通通过对公公交系统统的信息息化和智智能化可可以有效效提高整整个道路路系统的的运行效效率和服服务水平平。公交交车辆到到站时间间作为乘乘客最为为关心的的公交信信息，可可以有效效减少乘乘客候车车时间以以及提高高乘车满满意度，对对于加强强公交服服务水平平、提高高公交吸吸引力有有着极为为重要的的作用。本本文以乌乌鲁木齐齐市公交交系统为为背景，提提出了预预测公交交到站时时间的若若干手段段和方法法，采用用了基于于支持向向量机和和停车延延误的预预测模型型，以求求获得较较高的预预测精
