基于残差增强门控循环神经网络的交通流量预测技术研究

随着近年来智慧城市轨道交通的快速发展和普遍应用,交通流量预测成为智慧城市轨道交通的关键性问题,对及时掌握交通状况、进行合理的资源配置和人力部署起着重要作用。文章以实现大规模交通网络的交通流量准确预测为目标,研究并设计一种基于残差增强门控循环单元的深度学习网络模型。在基本门控循环单元的基础上,引入残差连接思想,通过在门控循环单元的迭代回路之间增加线性连接,捕获数据中的长期时间依赖关系,同时克服循环神经网络在进行长期时间序列预测中的梯度消失或梯度爆炸问题。使用4个在真实交通网络中采集的大规模交通数据集对所提算法进行测试,分别从定量和定性的角度比较并验证所提算法的有效性。实验结果表明该算法能够使用前1h的历史数据、对大规模交通网络中各交通枢纽节点未来1h的交通状况进行较准确的交通流量预测,证明使用残差增强门控循环网络进行交通流量智能预测的可行性和准确性,为城市轨道交通智能运营管理的实现提供有力支撑。     

轨道交通规划中诱增交通量的若干问题

综述了国内外交通规划中交通流量预测的研究成果及应用,介绍了有关诱增交通量的研究现状。指出在城市轨道交通客流量预测环节中,关于诱增交通量的研究还存在诸如诱增交通量的界定、影响轨道交通诱增交通量的相关因素、诱增交通量预测模型以及轨道交通运营期的诱增交通量等需要解决的问题。     

北京市重点功能区轨道交通网络加密研究

针对北京市中心城区重点功能区范围内轨道交通线网密度、站点覆盖率不足等问题,以北京CBD重点功能区为研究对象,应用空间句法理论及空间分割方法,建立CBD地区道路网空间句法模型,量化分析该区域内可达性与交通流量的关系,结合既有轨道交通网络,对CBD地区轨道交通线网规划设计、路由选择提出指导性建议.结果表明,将可达性评价指标与交通流量相结合,能够定量描述城市轨道交通网络可达性及结构绩效,并选择可达性较高轨道交通线路路由.该方法适用于城市轨道交通线网规划以及不同规划方案的比选和评价,可以作为方案评价方法之一,同时应该结合其他线网规划要素,在城市轨道交通线网规划中作为重要考虑因素综合研究.     

城市轨道交通短时断面客流预测

为进一步提高城市轨道交通断面客流短时预测的精度,提出采用多维标度法分析线网各断面之间的相关性,以此将断面分为若干相关小组,将相关小组作为研究对象,并利用卡尔曼滤波方法建立相关断面客流短时预测模型进行城市轨道交通断面客流短时预测,并通过实例分析验证该理论的有效性。结果表明,考虑断面之间相关性的预测模型的预测精度要优于单一断面预测模型的预测精度。     

城市轨道交通进站客流量短时组合预测模型

高精度的短时进站客流量预测对城市轨道交通日常客流组织具有重要意义,利用客流预测结果在事前实施限流、疏导等措施,较事后控制更及时、先进。通过采集15 min间隔的地铁进站客流数据,利用上周同期进站量、本日上一时段进站量以及高峰和非高峰时段参数作为输入变量,尝试分别采用加权历史平均自回归模型、ARIMA模型及小波神经网络模型进行短时预测,以获得精度最高的模型。在此基础上,进行三种方法组合预测,探究组合预测效果。通过案例分析,发现当考虑时段因素时,小波神经网络预测精度最高,为91.05%;ARIMA模型误差结构最好。当采用所提出的组合预测模型后,预测精度指标较独立预测模型均有提升,但误差结构没有得到改善。研究表明,所提组合预测模型可以有效地应用于城市轨道交通进站客流的短时预测中。     

城市轨道交通进出站短时客流预测模型研究

针对城市轨道交通短时进出站客流的强随机性、周期性及非线性的特征,提出了一种基于小波变换与Adam算法优化的长短时记忆网络(LSTM)短时客流组合预测模型(即WT-LSTM组合模型),同时基于非饱和激活函数ReLU函数实现了LSTM的学习与训练.采用LSTM模型与WT-LSTM组合模型对广州地铁广州塔站的客流量进行预测,并对预测结果的误差进行对比分析.结果 表明,WT-LSTM组合模型能够较好地预测短时客流,预测结果优于单一LSTM模型.     

城市轨道交通客流分布短时预测模型研究及应用

客流分布短时预测对于城市轨道交通运营管理和乘客出行服务具有重要的实际意义。采用自底向上的网络建模技术,利用动态仿真方法模拟乘客出行行为,构建城市轨道交通客流动态分布仿真模型,进行城市轨道交通线网客流分布短时预测,并通过实际AFC(自动售检票)刷卡数据进行二元校验。依托北京市轨道交通安全防范物联网应用示范工程,将其应用于北京地铁运营实践中,结合实例验证了模型的可行性和有效性。     

TransCAD软件在轨道交通与常规公交换乘线路优化中的应用

在轨道交通接运公交网络已有的研究成果基础上,基于轨道交通车站的接运公交特点,运用TransCAD软件,通过对轨道交通接运公交网络图层的创建、轨道交通接运网络的指标设定、数据准备,以及用交通分配模型来估计交通路网上的交通流量等,给出接运公交线路优化方案,并结合北京地铁13号线的望京西站,实证分析接运公交线路优化方案的可行性.     

基于 SSA-SVR 模型的城市轨道 交通短时进站客流预测

针对现有城市轨道交通短时客流量预测单一模型可能存在预测不稳定的问题,提出一种基于奇异谱分析 (singular spectrum analysis,SSA)和支持向量回归(SVR)相组合的预测模型。该组合模型利用奇异谱分析(SSA)将轨 道交通原始时间序列客流数据进行分解和重构,对重构后的时间序列按奇异值从大到小进行排序,得到含有原始 时间序列数据主要信息成分的重构序列,将重构后的时间序列作为支持向量回归模型(SVR)的输入条件,最后进 行各站点的短时进站客流预测。采集 2015 年 11 月北京市全网的城市轨道交通进站客流数据,对提出的短时客流 预测模型进行验证和对比分析。结果表明,组合模型预测精度相比 ARIMA、SVR、CNN-LSTM 和 T-GCN 模型具 有更高的预测精度和更稳定的预测表现,具有一定的实际意义。     

基于GA-SLSTM模型的城市轨道交通短时客流预测

城市轨道交通短时客流预测可为相关运营部门实时调整行车调度、提高运营效率提供重要的决策依据,为乘客提供合理出行建议。因此,针对具有非线性和随机性等特性的地铁进出站短时客流预测问题,文章在堆叠式长短时记忆（SLSTM,Stacked Long Short Term Memory）模型的基础上,引入遗传算法（GA,Genetic Algorithm）,构建了GA-SLSTM预测模型。以10 min为预测粒度对地铁历史运营数据进行整理,分析了客流变化特征,并将其与GA-循环神经网络（RNN,Recurrent Neural Network）模型和LSTM模型的预测效果进行对比。GA-SLSTM预测模型对普通站点和换乘站点预测值的决定系数R2的平均值分别达到0.95和0.90,预测值对真实值的拟合效果较好,预测误差低于其他2种模型,证明该方法可提高地铁短时客流预测的准确性。     

公轨两用拱桥吊杆的疲劳分析

提出了一种公轨两用拱桥吊杆的疲劳分析方法。依据交通流量调查和相关规范中汽车及轻轨车荷载谱的规定,基于Monte-carlo原理,模拟产生了通过桥梁的双向多车道汽车车流及双向轻轨车车流。针对典型吊杆的影响线开展模拟车流加载,得到杆件应力历程,通过泄水法得到杆件应力谱,按照Palmgren-Miner线性累积损伤理论,计算得到各吊杆的等效应力幅并进行设计基准期内的损伤度评估。以某公轨两用拱桥进行实例分析,同时考虑6线行车道公路荷载和双线轻轨荷载,对吊杆开展了疲劳分析。计算结果表明:采用模拟车流法可方便开展公轨两用特大桥构件的疲劳分析和疲劳剩余寿命评估。     

调度指挥的革命信息化建设的硕果——郑州局调度指挥工作信息化

介绍了郑州铁路局调度管理信息系统的建设与应用.该系统的应用改变了多年来运输调度的人工作业模式,提高了运输生产效率和管理工作质量,减轻了调度员的劳动强度,实现了运输调度指挥工作的一次革命.深受调度人员和领导的欢迎与好评.     

对开放铁路运输信息的几点思考

随着国家产业结构的调整,各种交通运输方式对市场资源的竞争也越来越激烈.民航、水运,公路都在不断地发挥自身的优势,调整自己的营销战略,扩大市场份额.作为国民经济大动脉的铁路,更应顺应时代的要求,充分利用现代的信息手段,使更多的旅客、货主了解铁路,并通过铁路现代化的信息系统拓展其业务领域.     

列车控制与服务网络流量调度策略研究

文章根据列车控制与服务网络(TCSN)的列车控制与旅客服务业务一体化传输特殊需求,针对TCSN中数据流量调度,综合考虑TCSN中各种业务流量不同的流量特性、传输服务质量需求和网络当前利用率等因素,设计了一种两级调度方案DWDRR/PRI。重点阐述了两级调度的思想和调度算法的相关细节,以及调度策略,实现TCSN中关键业务优先传输和非关键业务按规则公平传输,并通过仿真分析证明了两级调度算法的可行性和正确性。     

一种交通信号自学习控制方法

基于智能体的信号控制方法已经成为研究热点之一,目前遗传算法已被用来实现agent的自学习,论文将Q-学习应用在城市交通控制中,用来解决单路口信号控制agent的自学习问题,经过仿真试验,并与遗传算法的结果相对比,证明此方法的控制效果较好.     

欧洲跨境运输用司机台

就欧洲铁路跨境运输用司机台项目开发了能方便今后铁路跨境运输的司机台.该司机台的特点是改善了司机台的人机工程学、可单手操作牵引制动转换开关和使用了现代化的终端技术.在仿真运行中对具有功能的演示司机台进行了首批试验,获得大家的高度肯定.     

自动导向新交通系统——AGT

分析了AGT自动导向新交通系统的结构与特点以及新交通系统的发展过程与现状。     

GIS在城市轨道交通调度指挥中的应用

阐述在网络化运营条件下, GIS在轨道交通调度指挥中应用的可行性,从业务层面分析轨道交通调度指挥对GIS的具体需求、建设目标及建设内容.     

构筑城市绿色交通系统

城市机动车辆的急剧增加，使城市现有道路的通行能力与不断增长的交通需求之间的矛盾日益尖锐，城市交通堵塞问题日趋严重。此文倡导绿色交通理念，通过对城市交通方式深入的分析研究和对城市绿色交通基本内涵的探讨，提出实现可持续发展的城市绿色交通系统的发展思路，建立“以人为本”的城市和交通规划。     

广州发布交通发展战略规划

未来15年,广州交通将如何发展?答案是,广州要做“全球重要综合交通枢纽”,高效连接全球,便捷直连湾区城市。刚刚过去的2019年末,广州发布面向2035年的《广州市交通发展战略规划》。根据规划,广州将建设“轨道上的广州”,打造“3060”时空,即市中心至南沙副中心、外围城区中心30分钟轨道直达,广州与湾区各城市中心60分钟轨道直达。