[发明专利]一种考虑长期均衡关系的道路断面交通速度短时预测方法

权利要求书

1.一种考虑长期均衡关系的道路断面交通速度短时预测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)获取原始交通速度时间序列，包括道路上目标断面交通速度时间序列{y_t}，以及目标断面紧邻上游断面交通速度时间序列{x_t}；

(2)通过一阶差分运算，分别将所述步骤(1)中获得的原始交通速度时间序列{y_t}和{x_t}转化为平稳时间序列，包括平稳的目标断面交通速度时间序列{Δy_t}和平稳的目标断面紧邻上游断面交通速度时间序列{Δx_t}；

(3)对所述步骤(2)获得的平稳时间序列{Δy_t}和{Δx_t}，采用一定时段的历史样本数据建立向量自回归模型为：

Δxt=Σi=1p(βxiΔyt-i+γxiΔxt-i)+cx+ϵxtΔyt=Σi=1p(βyiΔyt-i+γyiΔxt-i)+cy+ϵyt]]>

式中，p为向量自回归过程的滞后阶数；Δy_t为目标断面交通速度在时间间隔t内的一阶差分值；Δx_t为目标断面紧邻上游断面交通速度在时间间隔t内的一阶差分值；Δy_t-i为目标断面交通速度在时间间隔(t-i)内的一阶差分值；Δx_t-i为目标断面紧邻上游断面交通速度在时间间隔(t-i)内的一阶差分值；β_xi，β_yi，γ_xi，γ_yi，c_x，c_y为向量自回归模型的待估参数；ε_xt和ε_yt为向量自回归模型的误差项；

(4)采用与所述步骤(3)相同时段的原始交通速度时间序列{y_t}和{x_t}的历史样本数据，检验时间序列{y_t}和{x_t}之间的协整关系，并在此基础上建立原始交通速度时间序列{y_t}和{x_t}之间的协整方程如下所示，使原始交通速度时间序列{y_t}和{x_t}转化为平稳的线性组合：

f_t-1＝y_t-1-α₀-α₁x_t-1

式中f_t-1为原始交通速度时间序列{y_t}和{x_t}之间的协整关系；y_t-1为目标断面交通速度在时间间隔(t-1)的实际观测值；x_t-1为目标断面紧邻上游断面交通速度在时间间隔(t-1)的实际观测值；α₀和α₁为协整方程的待估参数；

(5)结合所述步骤(3)建立的向量自回归模型和所述步骤(4)建立的协整方程，进一步构建目标断面交通速度及目标断面紧邻上游断面交通速度的向量误差修正模型为：

Δxt=λxft-1+Σi=1p-1(βxiΔyt-i+γxiΔxt-i)+cx+ϵxtΔyt=λyft-1+Σi=1p-1(βyiΔyt-i+γyiΔxt-i)+cy+ϵyt]]>

λ_yf_t-1式中，为目标断面交通速度的误差修正项，λ_y为对应的误差修正系数；λ_xf_t-1为目标断面紧邻上游断面交通速度的误差修正项，λ_x为对应的误差修正系数；

(6)依据所述步骤(5)建立的向量误差修正模型，利用所述步骤(1)中获取的原始交通速度时间序列在时间间隔(t-1)，(t-2)，…，(t-p+1)的实际观测值，计算时间间隔t内目标断面交通速度一阶差分时间序列的预测值为：

Δy^t=λyft-1+Σi=1p-1(βyiΔyt-i+γyiΔxt-i)+cy;]]>

然后进一步推算时间间隔t内目标断面交通流速度水平时间序列的预测值为：

y^t=yt-1+Δy^t.]]>