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高速公路动态交通流Elman神经网络模型

梁新荣 刘智勇 毛宗源

梁新荣, 刘智勇, 毛宗源. 高速公路动态交通流Elman神经网络模型[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(3): 92-96.
引用本文: 梁新荣, 刘智勇, 毛宗源. 高速公路动态交通流Elman神经网络模型[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(3): 92-96.
LIANG Xin-rong, LIU Zhi-yong, MAO Zong-yuan. Elman neural network model of freeway dynamic traffic flow[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(3): 92-96.
Citation: LIANG Xin-rong, LIU Zhi-yong, MAO Zong-yuan. Elman neural network model of freeway dynamic traffic flow[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(3): 92-96.

高速公路动态交通流Elman神经网络模型

基金项目: 

广东省自然科学基金项目 06300326

详细信息
    作者简介:

    梁新荣(1964-),男,江西临川人,五邑大学副教授,工学博士,从事智能运输系统研究

  • 中图分类号: U491.112

Elman neural network model of freeway dynamic traffic flow

More Information
    Author Bio:

    Liang Xin-rong(1964-), male, PhD, associate professor, 86-750-3299874, xrlian955@126.com

  • 摘要: 为了提高高速公路交通流建模的精度, 分析了离散的高速公路动态交通流数学模型, 基于Elman网络原理, 建立了回归神经网络交通流模型。回归神经网络的输入层、上下文层、隐含层和输出层的节点数目分别选为8、30、30和2, 采用Levenberg-Marquardt算法对回归神经网络进行训练, 并对一条5路段的高速公路进行仿真。结果表明: 回归神经网络平均相对误差为8.683 7×10-5, 最大相对误差为4.237 1×10-4, 与BP神经网络和RBF神经网络相比较, Elman回归神经网络能更好地逼近交通流数学模型, 真实地描述交通流基本特性, 能准确地建立动态交通流模型, 适应交通状况的变化。

     

  • 图  1  商速公路

    Figure  1.  Freeway

    图  2  Elman回归神经网络

    Figure  2.  Elman recurrent neural network

    图  3  建模结构

    图  4  交通密度曲线

    Figure  4.  Traffic density curves

    图  5  速度曲线

    Figure  5.  Speed curves

    图  6  联想输出交通密度

    Figure  6.  Associational traffic

    图  7  联想输出速度

    Figure  7.  Associational density output speed output

    表  1  部分交通数据

    Table  1.   Part of traffic data

    t/min 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
    ρ 14.384 8 14.859 7 15.390 7 15.912 4 16.425 7 16.928 3 17.406 2 17.816 6 20.183 7 19.952 7 17.617 3 15.810 7
    ρ 14.386 2 14.860 0 15.391 3 15.911 8 16.426 4 16.928 3 17.406 0 17.815 7 20.186 2 19.953 8 17.618 1 15.811 6
    105ρ/ρ| 9.732 5 2.018 9 3.898 5 3.770 6 4.261 6 0.000 0 1.149 0 5.051 5 12.386 2 5.513 0 4.541 0 5.692 3
    v 82.546 2 80.739 6 78.970 8 77.317 0 75.725 4 74.148 7 72.546 7 70.895 3 69.293 7 71.427 4 76.240 4 80.831 9
    v 82.560 2 80.749 2 78.975 5 77.316 3 75.730 6 74.1501 72.551 0 70.884 5 69.303 0 71.433 8 76.249 3 80.837 7
    104v/v| 1.696 0 1.189 0 0.595 2 0.090 5 0.686 7 0.188 8 0.592 7 1.523 4 1.342 1 0.896 0 1.167 4 0.717 5
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-12-06
  • 刊出日期:  2006-09-25

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