基于分段数据和联合模型的交通流特性分析

摘要

为提高交通流参数标定的估计精度，提出基于分段数据拟合和S3联合模型的高速公路交通流参数标定方法。针对过拟合问题，采用分段聚合方法处理原始数据并利用最小二乘法进行分段拟合；引入速度-流量联合估计目标模型对S3交通流模型进行参数优化。结果表明，S3交通流模型能满足高速公路交通流参数标定需求，对美国PeMS高速公路和福建高速公路数据集的加权可决系数分别为0.896 5、0.879 4,对实际交通流有较高的拟合度；相比单一模型优化，S3交通流模型经分段数据处理后对美国PeMS高速公路和福建高速公路数据集中速度拟合的均方根误差分别下降35.22%和27.96%、平均绝对误差分别下降18.88%和16.59%,联合参数优化模型对流量拟合的均方根误差分别下降8.63%和0.37%、平均绝对误差分别下降10.80%和0.42%,两种优化方法对不同数据集均表现出较好的泛化能力，能有效降低交通流参数标定中的平均误差，提高模型的整体拟合精度。

关键词

交通工程 / 交通流特性 / 分段拟合 / S3模型 / 联合参数优化模型