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改进的马尔可夫链交通事故预测模型研究(附件)【字数:8479】

2022-11-07 14:17编辑: www.jxszl.com景先生毕设
道路交通安全关乎人民的生活质量,并且也是国民经济的重要组成部分。道路交通事故是道路交通安全的主要影响因素,因此要做好道路交通安全工作,首先就应该解决道路交通事故问题。在国内外对交通事故预测的大环境下,逐步建立起了系统的研究方法,为决策者提供了有效的意见和建议。本文运用灰色预测模型与马尔可夫模型对道路交通事故死亡人数做预测。论文的主要研究内容和方法如下(1) 论文针对当下道路交通存在的安全隐患和突发事故这一突出问题,通过对交通安全现状和交通事故特点的了解,查阅并学习广大中外学者的研究成果,从而对灰色系统预测在道路交通事故这一实际问题的应用方面建立一个初步的理论体系,运用灰色模型中的GM(1,1)模型及马尔可夫模型建立预测模型,有效利用道路交通事故历史信息对未来的发展趋势进行预测,并检验其预测的精确性。(2)论文中用到了灰色GM(1,1)模型,建模过程中涉及模型精度检验,包括残差分析、后验差比值、小概率误差等检验标准,模型建立后对原始序列进行预测,再利用改进的马尔可夫模型对数据进行修正,其中应用了滑动转移概率矩阵,对数据进行再次的预测。关键词交通安全;交通事故预测;灰色预测模型;马尔可夫模型;滑动转移概率矩阵 VI
目录
摘要 VI
Abstract VII
第一章绪论 1
1.1研究背景 1
1.1.1道路交通安全现状 1
1.1.2国内外研究现状及对应的研究方法 1
1.2论文的主要内容、研究方法 3
1.2.1论文的主要内容 3
1.2.2论文的研究方法 3
1.3论文的研究目的及意义 4
第二章道路交通事故成因及特点 5
2.1道路交通事故特点 5
2.2 道路交通事故成因分析 5
2.2.1 人的因素 5
2.2.2 车的因素 6
2.2.3 道路的因素 6
2.2.4 环境因素 6
2.3道路交通事故预测概述 7
第三章基于改进的马尔可夫链交通事故预测模型研究 8
3.1 关于GM(1,1)模型 8
3.1.1 GM(1,1)模型的建立 8

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3.1.2 GM(1,1)模型的发展系数适用范围 9
3.1.3 GM(1,1)模型的精度检验 10
3.2 关于灰色马尔可夫模型 11
3.2.1马尔可夫链 12
3.2.2状态划分 12
3.2.3状态转移矩阵 13
3.2.4关于改进的马尔可夫链模型 13
3.3案例分析 14
3.3.1建立GM(1,1)模型 14
3.3.2 GM(1,1)模型精度检验 16
3.3.3 状态划分 16
3.3.4 计算状态转移概率矩阵 18
3.3.5 求预测值 18
第四章总结 21
4.1小结 21
4.2 存在的问题及对未来的展望 21
参考文献 23
第一章绪论
1.1 研究背景
我们通常所说的道路交通事故来源于车辆在道路上的过错或意外,它会造成人身伤亡或财产损失,给人们的生活造成极大影响。跟随社会的发展,进步而来的是交通运输业的壮大,旅客和货物运输量逐年增多,机动车规模不断扩大,由此引发的道路交通事故日益严重,已经发展为现代人们生活中关系到生命财产安全的严重的社会问题。因此,道路交通安全事故称为当下亟待解决的问题。
道路交通事故预测是道路交通安全不可或缺的一部分,它能有效挖掘历史交通事故数据信息的价值,建立模型对未来的状态进行预测,发现其中的规则,结合预测结果及时制定相关方案,进行有效的事故控制,它是道路交通安全评估、 筹划的根基。
近几年来,我国道路交通事故各项指标均有回落,但整体形势依旧不乐观,还需要加强管理,图11、12为我国20012009年道路交通事故四项指标值。
1.1.1道路交通安全现状
目前我国道路交通事故数目庞大,整体形势不容乐观,已列入世界上交通事故最严重的国家的名单中。近年来,交通运输业的蓬勃发展也助长了道路交通安全事故的攀升,自20世纪70年代以来,我国道路交通死亡率一直较高,并且一路走高,2001年,我国因道路交通事故造成的死亡人数首次突破10万,54.6万人受伤,造成直接经济损失30.9亿,达到历史最高峰,在造成社会财富极大浪费的同时,也对社会的安定带来负面影响;此外,另一个显著性问题就是机动化水平不高,但交通事故率偏高。
1.1.2国内外研究现状及对应的研究方法
目前,灰色系统理论的应用范围已经延展到了众多领域,包括生活、生产、科研等领域,有效解决了大量的实际问题,本文即是利用灰色系统理论解决交通安全方面的问题。
关于交通事故预测的研究方法有很多,据不完全统计,已经有150余种,预测方法总的来说有定性和定量两种。定性方法有调查分析法、德尔菲法、类比法等,定量方法有平衡法、时间序列法、相关分析法以及灰色预测法、人工神经网络法等[1]。
(1)调查分析法
调查法是指研究者通过面谈、调查提问等方式收集、了解事物详细资料数据,并加以分析的方法,通过这种方法可以探测、描述或解释社会行为、社会态度或社会现象[2],因为其低成本和易操作性的优点而被广泛采用。
(2)德尔菲法
德尔菲法,也可以称为专家意见法或专家函询调查法,它应用依据系统程序,不记名发表观点和建议的形式,即专家小组成员之间不可以相互商讨,横向不发生任何关联,只能与调查人员直接接触,反复填写问卷,集结问卷填写人的意见的共同点及搜集各方建议,几轮征询,使专家小组的预测意见趋于集中,得出最终的预测结果[3]。
(3)类比法
类比法,也可称为比较类推法,它是根据一类事物具备某种属性的结果进而推测与其相似的事物也应具备这种属性的推理形式,其结论建立在实验的基础之上,类比对象间共有属性越多,类比结论的可靠性越高[4]。
(4)时间序列分析法
时间序列即是指将某一个指标在对应的时间上的对应数值,依据时间的先后顺序进行排列而得到的数列,而根据时间序列能较精准地找出相应系统的内在统计特性和发展规律性,尽可能多的提取出所需信息的过程就叫时间序列分析法,其基本内容是根据系统的有限长度的运动记录(观察数据),构建能较准确地反映序列中所体现的非静态依附和存在关系的模型,并借此对系统的未来状况实行预测[5]。
(5)相关分析法
相关分析是用数学方法测定一个反映两个对等数列之间变动的联系程度以及联系方向的抽象化数值,即相关系数。相关分析法以概率论为理论基础,它的优点是在计算因素间的相关关系方面有较高的可靠性,并且,因为它是比较因素间阵列,所以能有效解决数据初值化改变原有联系的问题。

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