基于灰色马尔科夫的节假日高速公路实施免费通行交通量预测

摘要

自2012年国庆节以来国家实施了高速公路对7座以下含7座的小客车免费政策后,高速公路交通量巨大,导致了一系列问题,如:拥堵、事故等.因此事先做好交通量预测工作很重要,预测精度显得尤为重要,为高速公路管理部门提前做好交通流组织和预防准备工作.文章利用matlab软件在传统GM(1.1)模型的基础上稍作改进建立了修正灰色马尔科夫模型,再对残差绝对值序列进行滑动平均处理建立无偏的残差绝对值GM(1,1)模型,再结合马尔科夫链过程将残差符号划分为3类,利用马尔科夫转移矩阵来判定未来残差的符号的概率和残差状态,最终得到完整的修正预测模型.通过对比传统GM(1,1)模型与修正模型,发现修正模型的精度更高,具有很大的可信度.对北京市高速公路近几年的历史数据利用已建立的灰色马尔科夫预测模型,分别预测了4个节假日下一年的数据.此种方法可为高速公路管理部门提供数据支持,同样适用于其它地区免费节假日时高速公路交通量的预测.