[发明专利]一种收费站出站口流量预测方法及系统

说明书

一种收费站出站口流量预测方法及系统，包括如下步骤：获取目标出站口的历史流量；获取与目标出站口路程距离在距离阈值之内一门架监测到的门架流量；将历史流量赋予第一加权值，将门架流量赋予第二加权值，累加计算得到预测流量；所述第一加权值大于第二加权值，且第一加权值和第二加权值都小于1。本申请采用历史流量加权和门架流量加权之后，并进行一定的拟合之后，可以得到一种较好的预测效果，基本可以满足交通预管控的需求。

技术领域

本申请涉及一种收费站出站口流量预测方法及系统。

背景技术

随着国内基础设施建设的高投入，高速公路作为国内基础设施的重要方面，高速公路的里程数也增长的非常之快。随着人们生活水平的提高，机动车的家庭拥有量也非常之高，因此现在高速公路也时常发生拥堵，而作为节点的收费站，其出站口流量的监测也就变得更加重要，因为这不仅对于高速公路非常重要，而且对于与高速公路相连的其他类型公路的梳理也非常重要。现在的预测模型多是利用历史数据进行计算，但是该种方式本身存在巨大的缺陷，基本上无法进行准确预测，只能称之为参照，而非预测。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出一方面公开了一种收费站出站口流量预测方法，包括如下步骤：

获取目标出站口的历史流量；

获取与目标出站口路程距离在距离阈值之内一门架监测到的门架流量；

将历史流量赋予第一加权值，将门架流量赋予第二加权值，累加计算得到预测流量；所述第一加权值大于第二加权值，且第一加权值和第二加权值都小于1。本申请通过对于历史流量的研究，由于各种偶发因素，历史流量与出站口流量之间只是呈现正相关，且并不是一种绝对意义的关联，只是采用历史流量预测的准确度极差，而当采用历史流量辅助以门架流量之时，只是能提高一定的准确度，随动性能较差；但是当采用历史流量加权和门架流量加权之后，并进行一定的拟合之后，可以得到一种较好的预测效果，基本可以满足交通预管控的需求。

优选的，将预测流量与测定流量进行对比，若差值不小于第一阈值，则按照差值方向修正第一加权值；若差值小于第一阈值大于第二阈值，则按照差值方向修正第二加权值。

优选的，所述距离阈值按照如下步骤得到：

在目标出站口对应的每个支路上分别选择最邻近目标出站口的门架作为预选门架；

将所有的预选门架与目标出站口之间的路程距离进行计算得到平均路程，将路程距离小于平均路程的支路上的门架进行更换，更换为更加接近平均路程的门架，得到备用门架；

以预选门架数据得到的车流量作为门架流量进行监测得到第一预测流量，将备用门架数据得到的车流量作为门架流量进行监测得到第二预测流量，将第一预测流量和第二预测流量和测定流量进行对比，选择与测定流量更加接近的门架作为最终选中的门架。本申请在预测时若全部采用最邻近门架，由于其分布的不一性，导致最终到达出站口位置的时间差异性过大，这使得其参考性降低，本申请通过一种大致的统一，至少降低了不同的门架流量之间时效上的不均一性，而提高门架流量的可参照性就是提高预测准确性的基础。

优选的，所述第一加权值不小于第二加权值的5倍。

优选的，历史流量按照如下步骤得到：对于历史流量进行最大值最小值归一化，然后利用LSTM算法训练周期流量模型，算法网络结构为[36，256，256，1]，激活函数为RELU，输出最后一层前加DROP层，丢弃率为0.2，得到历史流量。

优选的，将历史流量结合门架瞬时流量，利用多元线性回归算法训练预测流量模型。

优选的，利用监测流量，对于预测流量模型进行结果反归一化处理得到最终预测模型。

优选的，所述门架流量包括公路上的门架流量，还包括在前的其他出站口的出站流量以及在前的其他进站口的进站流量。