MATLB|基于小波神经网络的短时交通流量时间序列预测

简介: MATLB|基于小波神经网络的短时交通流量时间序列预测

1 概述

根据小波分析具有良好的时频分析特性,将短时交通流时间序列进行尺度分解,将其分解到不同的尺度空间,并进行单支重构,得到相应的高频分量和低频分量,所得分量相对成分简单、数据变化平稳。对各分量采用不同的预测方法进行预测,由自相关函数和偏相关函数的截尾性和拖尾性判断,高频分量采用ARMA模型进行预测;低频近似分量由于呈现较有规律的函数曲线,而神经网络具有很强的非线性逼近能力,所以采用GRNN网络进行预测。将各分量预测结果矢量相加求和,即可得到综合预测结果。


2 运行结果

3 参考文献

[1]王娟. 短时交通流量混合预测方法研究[D].长安大学,2007.


本文主要研究短时交通流量的混合预测方法,所用数据为高速公路实时采集数据,但对城市道路交通流数据同样适用。首先说明了短时交通流预测的重要意义以及目前存在的各种交通流预测方法;分析了短时交通流的特点,针对短时交通流非线性、时变性、复杂性的特点,传统的预测方法已经不能很好的满足预测精度的要求,本文提出两种交通流量混合预测方法。 方法一:根据小波分析具有良好的时频分析特性,将短时交通流时间序列进行尺度分解,将其分解到不同的尺度空间,并进行单支重构,得到相应的高频分量和低频分量,所得分量相对成分简单、数据变化平稳。对各分量采用不同的预测方法进行预测,由自相关函数和偏相关函数的截尾性和拖尾性判断,高频分量采用ARMA模型进行预测;低频近似分量由于呈现较有规律的函数曲线,而神经网络具有很强的非线性逼近能力,所以采用GRNN网络进行预测。将各分量预测结果矢量相加求和,即可得到综合预测结果。 方法二:很多国内外研究结果表明,交通流具有混沌特性。计算交通流时间序列混沌特征参数,判断本文交通流序列具有混沌性,所以可以采用混沌时间序列预测法进行交通流预测。由自相关函数法确定延迟时间τ、根据G-P算法确定嵌入维数m,并重构相空间,得到与原系统相似的新的状态空间。然后把得到的新状态空间的各分量与神经网络相结合,将其作为RBF网络的输入,通过网络学习训练,输出分量即是最终的预测结果。 由MATLAB仿真效果图和仿真性能指标可以看出,本文提出的两种混合预测方法预测精度很高,可以达到交通流实时控制与诱导的基本要求。


部分理论引用网络文献,若有侵权请联系博主删除。  


4 Matlab代码实现


相关文章
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
基于WOA鲸鱼优化的BiLSTM双向长短期记忆网络序列预测算法matlab仿真,对比BiLSTM和LSTM
本项目基于MATLAB 2022a/2024b实现,采用WOA优化的BiLSTM算法进行序列预测。核心代码包含完整中文注释与操作视频,展示从参数优化到模型训练、预测的全流程。BiLSTM通过前向与后向LSTM结合,有效捕捉序列前后文信息,解决传统RNN梯度消失问题。WOA优化超参数(如学习率、隐藏层神经元数),提升模型性能,避免局部最优解。附有运行效果图预览,最终输出预测值与实际值对比,RMSE评估精度。适合研究时序数据分析与深度学习优化的开发者参考。
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于GA遗传优化的BiLSTM双向长短期记忆网络序列预测算法matlab仿真,对比BiLSTM和LSTM
本内容包含基于BiLSTM与遗传算法(GA)的算法介绍及实现。算法通过MATLAB2022a/2024b运行,核心为优化BiLSTM超参数(如学习率、神经元数量),提升预测性能。LSTM解决传统RNN梯度问题,捕捉长期依赖;BiLSTM双向处理序列,融合前文后文信息,适合全局信息任务。附完整代码(含注释)、操作视频及无水印运行效果预览,适用于股票预测等场景,精度优于单向LSTM。
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化TCN-LSTM时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本内容展示了一种基于粒子群优化(PSO)与时间卷积神经网络(TCN)的时间序列预测方法。通过 MATLAB2022a 实现,完整程序运行无水印,核心代码附详细中文注释及操作视频。算法利用 PSO 优化 TCN 的超参数(如卷积核大小、层数等),提升非线性时间序列预测性能。TCN 结构包含因果卷积层与残差连接,结合 LSTM 构建混合模型,经多次迭代选择最优超参数,最终实现更准确可靠的预测效果,适用于金融、气象等领域。
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化的BiLSTM双向长短期记忆网络序列预测算法matlab仿真,对比BiLSTM和LSTM
本项目基于MATLAB2022a/2024b开发,结合粒子群优化(PSO)算法与双向长短期记忆网络(BiLSTM),用于优化序列预测任务中的模型参数。核心代码包含详细中文注释及操作视频,涵盖遗传算法优化过程、BiLSTM网络构建、训练及预测分析。通过PSO优化BiLSTM的超参数(如学习率、隐藏层神经元数等),显著提升模型捕捉长期依赖关系和上下文信息的能力,适用于气象、交通流量等场景。附有运行效果图预览,展示适应度值、RMSE变化及预测结果对比,验证方法有效性。
|
4月前
|
机器学习/深度学习 算法
基于遗传优化ELM网络的时间序列预测算法matlab仿真
本项目实现了一种基于遗传算法优化的极限学习机(GA-ELM)网络时间序列预测方法。通过对比传统ELM与GA-ELM,验证了参数优化对非线性时间序列预测精度的提升效果。核心程序利用MATLAB 2022A完成,采用遗传算法全局搜索最优权重与偏置,结合ELM快速训练特性,显著提高模型稳定性与准确性。实验结果展示了GA-ELM在复杂数据中的优越表现,误差明显降低。此方法适用于金融、气象等领域的时间序列预测任务。
|
6月前
|
运维 监控 安全
如何高效进行网络质量劣化分析与流量回溯分析?-AnaTraf
在数字化时代,网络质量分析与流量回溯对保障业务运行至关重要。网络拥塞、丢包等问题可能导致业务中断、安全隐患及成本上升。传统工具常缺乏细粒度数据,难以溯源问题。流量回溯分析可还原现场,助力精准排障。AnaTraf网络流量分析仪作为专业工具,能高效定位问题,提升团队响应力,降低运营风险。
如何高效进行网络质量劣化分析与流量回溯分析?-AnaTraf
|
5月前
|
人工智能 运维 算法
AI加持下的网络流量管理:智能调度还是流量黑洞?
AI加持下的网络流量管理:智能调度还是流量黑洞?
165 8
|
5月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化TCN时间卷积神经网络时间序列预测算法matlab仿真
本内容介绍了一种基于PSO(粒子群优化)改进TCN(时间卷积神经网络)的时间序列预测方法。使用Matlab2022a运行,完整程序无水印,附带核心代码中文注释及操作视频。TCN通过因果卷积层与残差连接处理序列数据,PSO优化其卷积核权重等参数以降低预测误差。算法中,粒子根据个体与全局最优位置更新速度和位置,逐步逼近最佳参数组合,提升预测性能。
|
4月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于GWO灰狼优化的BiLSTM双向长短期记忆网络序列预测算法matlab仿真,对比BiLSTM和LSTM
本项目基于Matlab 2022a/2024b实现,结合灰狼优化(GWO)算法与双向长短期记忆网络(BiLSTM),用于序列预测任务。核心代码包含数据预处理、种群初始化、适应度计算及参数优化等步骤,完整版附带中文注释与操作视频。BiLSTM通过前向与后向处理捕捉序列上下文信息,GWO优化其参数以提升预测性能。效果图展示训练过程与预测结果,适用于气象、交通等领域。LSTM结构含输入门、遗忘门与输出门,解决传统RNN梯度问题,而BiLSTM进一步增强上下文理解能力。
|
5月前
|
存储 监控 网络协议
了解流量探针,助你更好地优化网络
流量探针是现代网络运维中不可或缺的工具,用于实时监测网络数据包,提供一手数据。它通过镜像方式采集、过滤、分析流量,支持从二层到七层协议解码,助力网络瓶颈排查、业务性能优化及安全威胁检测。合理部署流量探针可实现精细化网络管理,提升性能与安全性。

热门文章

最新文章