基于大数据的交通量预测

基于大数据的交通量预测技术应用案例综合交通大数据应用技术国家工程实验室2025年2月14日1目录基于大数据的交通量预测案例国家工程实验室简介研发平台应用与展望23一、国家工程实验室简介–实验室建设框架8大研究方向：综合交通大数据采集挖掘大数据驱动的综合交通协同组织区域交通系统优化综合交通系统能效分析交通设施全生命周期管理综合交通一体化规划设计综合交通运营管控一体化与智能化智慧物流规划与运营4一、国家工程实验室简介–平台总体框架

BIM应用建模研究平台交通基础设施建设管理研究平台基于大数据的交通基础设施健康监测管理研究平台基于大数据的交通基础设施运营管理研究平台目录基于大数据的交通量预测案例国家工程实验室简介研发平台应用与展望5高速+国省道8年全路网全样本数据基于大数据的全路网交通量预测系统历史路网+规划路网动态演化路网官方统计资料+爬虫数据提炼上百个影响因子机器学习方法自动标定参数6二、基于大数据的交通量预测案例–技术优势数据采集与数据清洗路网运行特征分析模型迭代与更新全路网数学模型二、基于大数据的交通量预测案例–技术路线723451历年分区县经济指标历年分区县人口指标分市域十三五规划历年高速公路收费流水数据历年国省道交调数据历年分市域铁路、公路客货运量历年分市域机动车保有量矿产资源分布及主要矿区历年矿产量气象及重大灾害数据景区分布及主要景区历年游客量历年高速公路通车、养护、改扩建数据山西省历年高速公路路网、国省道路网内蒙古、陕西、河北、河南路网数据山西省未来公路网、铁路网规划内蒙古、陕西、河北、河南未来公路网、铁路网规划社会经济统计数据交通运输数据其它数据养护数据路网数据大数据基础二、基于大数据的交通量预测案例–大数据基础8时二、基于大数据的交通量预测案例–多维度路网运行特征分析93二、基于大数据的交通量预测案例–多维度路网运行特征分析1高速路网与交通量OD分布2010年山西省高速公路出行OD分布2011年山西省高速公路交通量分布2011年山西省高速公路交通量分布2012年山西省高速公路出行OD分布2012年山西省高速公路出行OD分布2013年山西省高速公路出行OD分布2013年山西省高速公路出行OD分布2014年山西省高速公路出行OD分布2014年山西省高速公路出行OD分布2015年山西省高速公路出行OD分布2015年山西省高速公路出行OD分布2016年山西省高速公路出行OD分布2016年山西省高速公路出行OD分布10

2时空运行态势分析1、交通量历年增长平稳；2、存在季节性波动；3、受经济形势影响，2016年货车交通量增速回升。11二、基于大数据的交通量预测案例–多维度路网运行特征分析1、客车季节性波动不大；2、货车在春节期间出现货运低谷；3、货车在秋冬采暖季需求增大。128.33二、基于大数据的交通量预测案例–多维度路网运行特征分析2时空运行态势分析3交通量与经济指标关系交通量与经济指标的增速存在较强的正相关关系，但两者之间的变化并不完全同步。13二、基于大数据的交通量预测案例–多维度路网运行特征分析二、基于大数据的交通量预测案例–全路网数学模型路网拓扑关系模型交通总量预测模型交通分布预测模型路段交通预测模型完全由机器学习模型取代大数据方法标定参数提升精度大数据方法标定参数提升精度14二、基于大数据的交通量预测案例–路网拓扑关系模型路网拓扑关系模型建立高速公路出入口与国省道的拓扑关系高速公路路段信息国省道路段信息编号编号名称名称通车时间通车时间等级等级长度长度车道数车道数设计速度设计速度通行能力通行能力观测流量观测站信息路段编号路段名称建站时间路段等级路段长度车道数设计速度通行能力观测流量基于经纬度的关联匹配节点处理路段处理15二、基于大数据的交通量预测案例–交通总量预测模型路网结构人均可支配收入公共财政收入固定资产投资公共财政收入社会经济路网密度路网总体结构客运量煤炭价格矿产量客货周转率汽车保有量路网拥堵程度路网拥堵程度降维30个主成分社会经济指标交通运输指标130个影响因子······其他16交通总量预测模型预测模型比选和建立二、基于大数据的交通量预测案例–交通总量预测模型增长分类模型BP神经网络决策树贝叶斯方法SVM(支持向量机)…增长预测模型RNN神经网络ARIMALASSO回归MARS…模型准确率BP93%决策树85%SVM83%贝叶斯75%模型准确率RNN85%-98%ARIMA79%-87%LASSO65%-83%MARS74%-81%x2x3x4x1H1H2H3H4y各类经济指标人口及城镇化指标交通供给指标新建公路判别变量F(x)F(x)F(x)F(x)F(x)F(x)201020112012201320142015交通量影响因子交通量17二、基于大数据的交通量预测案例–交通分布预测模型交通分布预测模型交通总量预测模型18二、基于大数据的交通量预测案例–路段交通预测模型路段交通预测模型影响因素时间油价收费驾驶员路径选择模型路段分配模型行程速度客货车上下行服务水平行程时间广义费用函数路阻函数机器学习标定参数路网设计时速192016年核查断面交通量综合采用浮动车现场调查数据、连续观测站自动监测数据、主线收费站流水数据等对预测模型精度核查，结果如下：调查方法核查断面数量准确度客车货车浮动车现场调查G55新广武-高蒲段83.26%81.61%连续站自动监测国家高速52个省级高速21个89.25%90.14%主线站收费流水21个断面84.40%89.46%二、基于大数据的交通量预测案例

–预测模型精度核查20实地调查路段2030年山西省公路交通量分布大数据预测未来交通量时间维度：加入更长的时间序列数据，发掘出长期的交通量增长模式。空间维度：加入其它省市的数据及路网，学习出全局的交通量变化规律。技术维度：随着更多的数据加入，不断增加模型的深度，构建更实用的交通量预测模型。二、基于大数据的交通量预测案例–预测模型迭代与更新目标迭代更新-持续改进21二、基于大数据的交通量预测案例–全路网交通量预测系统2223二、基于大数据的交通量预测案例–全路网交通量预测系统目录基于大数据的交通量预测案例国家工程实验室简介研发平台应用与展望2425目标：①提升交通基础设施资产智慧化经济评价与管理。实现交通基础设施的资产信息化管理、数据自动化采集。③提升国家对交通信息资源的控制力，强化交通信息资源的行业支撑能力；实现“规划一张图、布局一张网、运行一张表、出行一张票”，提升交通信息资源的社会服务。③提升交通基础设施状态感知智能化水平，提升交通基础设施的预防性养护能力，实现设施性能智能化检测与衰变分析，实现设施养护和交通资产大数据智慧化分析。构建并完善设施养护技术创新体系。全国公路网基础设施信息库公路交通运行状况三、未来展望–建立交通基础设施大数据中心

26三、未