【摘 要】
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短时客流预测在为人类构建智慧城市,提供风险预警,保证出行安全中扮演着重要的角色.本文在神经网络算法的基础上,结合卡尔曼滤波,提出了一种新型有效的地铁客流短时预测算法.
【机 构】
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浙江工业大学计算机科学与技术学院; 杭州数梦工场科技有限公司;
【基金项目】
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国家重点研发计划项目(2016YFB1001403)资助;浙江省重大科技专项项目(2015C01034)资助
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短时客流预测在为人类构建智慧城市,提供风险预警,保证出行安全中扮演着重要的角色.本文在神经网络算法的基础上,结合卡尔曼滤波,提出了一种新型有效的地铁客流短时预测算法.对于要预测的时刻t,算法利用它之前24小时的客流量作为输入特征.由于实验数据存在噪声,本文利用卡尔曼滤波对实验数据进行去躁平滑处理.最后算法利用BP神经网络和LSTM递归神经网络进行建模与预测.我们利用杭州地铁提供的真实购票数据进行大量实验,证明了BP神经网络(基于adam算法和relu激活函数)以及LSTM递归神经网络(基于adam算法和tanh激活函数的)准确度最高,预测的平均绝对误差最小(5%左右).另外,实验还证明了卡尔曼滤波能够有效减少预测的平均绝对误差.相比于不使用卡尔曼滤波的神经网络,使用卡尔曼滤波后的神经网络算法可以降低相对25%的MAE.
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