交通流预测的马尔科夫粒子滤波方法研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2019年第2期北京时间：

作者：于泉，姚宗含

单位：北京工业大学 北京市交通工程重点实验室，北京 100124

摘要：智能交通系统中，短时交通流预测是实现先进的交通控制和交通诱导的关键技术之一.针对目前马尔科夫交通流量预测模型在精度方面的不足，以及交通流量随机性、波动性的特点，提出马尔科夫粒子滤波交通流预测模型.一方面，将对交通流量预处理后的样本数据应用于马尔科夫模型中预测未来交通流量，能够较好地描述交通流量的变化趋势；另一方面，针对该预测结果精度的不足及对非线性预测不稳定的缺点，引用粒子滤波算法，将预测结果及权值进行不断更新，以及样本重选样过程，经过多次迭代，使样本粒子更加逼近真实预测值，从而提高预测精度.最后，以北京昌平区某检测器检测到的交通量进行仿真，将预测结果与传统马尔科夫链进行误差对比分析.结果表明，本文提出的马尔科夫粒子滤波交通流预测模型 5 min间隔误差为6.14%、1 h间隔误差为6.04%，预测精度高，具有更好的适用性和稳定性.

关键词：智能交通,交通流预测,粒子滤波算法,马尔科夫模型,数据处理