基于AHP和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高速公路物流預(yù)測(cè)模型

文章主要對(duì)江西高速公路信息中心建設(shè)中的道路氣象監(jiān)測(cè)平臺(tái)和交通應(yīng)急監(jiān)控平臺(tái)做了一些具體的研究。主要研究?jī)?nèi)容首先是道路氣象監(jiān)測(cè)平臺(tái)監(jiān)測(cè)各路段及關(guān)鍵點(diǎn)的各種異常交通環(huán)境因素變化和氣象狀況。將數(shù)據(jù)信息及時(shí)傳送到高速公路信息中心基于地理信息系統(tǒng)gis模型，再通過bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析路況實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)（氣溫、濕度、風(fēng)向、路面溫度、能見度等）與道路車輛行駛狀況（如交通量、速度、道路占有率等）之間的關(guān)系，模擬道路天氣對(duì)道路車輛的影響。

基于甘肅高等級(jí)公路收費(fèi)年收入的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),結(jié)合其收入和交通量之間的粗略關(guān)系,運(yùn)用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)高等級(jí)公路各收費(fèi)站年收入,從而間接地對(duì)高等級(jí)公路交通流量進(jìn)行預(yù)測(cè),為提高高速公路的管理與服務(wù)水平,對(duì)提高高等級(jí)公路管理部門的信息感知能力和應(yīng)急處置能力、提高路網(wǎng)運(yùn)行效率、建設(shè)和諧高等級(jí)公路具有極其重要的意義。

引言高速公路交通量預(yù)測(cè)是高速公路建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的一項(xiàng)重要內(nèi)容,它是進(jìn)行交通量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、綜合分析建設(shè)項(xiàng)目的必要性和可行性的基礎(chǔ),是確定高速公路建設(shè)項(xiàng)目的技術(shù)等級(jí)、工程規(guī)模、效益分析的主要依據(jù)。同時(shí),其準(zhǔn)確率直接關(guān)系高速公路投資回報(bào)率,甚至影響項(xiàng)目國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)。根據(jù)調(diào)查資料和工程項(xiàng)目的性質(zhì)選用不同的預(yù)測(cè)方法,國內(nèi)、外已提出的各種預(yù)測(cè)方法多達(dá)200種左右,但用于實(shí)際操作的較少,如頭腦風(fēng)暴法、專家預(yù)測(cè)法、

以宏觀動(dòng)態(tài)交通流模型為基礎(chǔ),分析了模型中各個(gè)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系.給出了基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的高速公路交通流預(yù)測(cè)模型建立的方法,對(duì)高速公路進(jìn)行建模.該模型可以通過對(duì)高速公路交通流信息的實(shí)時(shí)采集對(duì)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的修正,達(dá)到交通流信息預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性要求.

為了提高高速公路沉降預(yù)測(cè)的精度,提出了"雙曲線+神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)"的混合模型對(duì)高速公路沉降進(jìn)行預(yù)測(cè).基于某省某高速公路k57+580m斷面2003—2013年的實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù),采用雙曲線模型對(duì)施工期和通車期分別進(jìn)行沉降預(yù)測(cè).然后利用構(gòu)建的混合模型重新對(duì)該斷面進(jìn)行施工期和通車期的沉降預(yù)測(cè),分析比較2種模型的預(yù)測(cè)精度.為了驗(yàn)證2種模型的預(yù)測(cè)精度,選取該高速公路k156+100m斷面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算.結(jié)果表明,混合模型在施工期和通車期的預(yù)測(cè)值的中誤差分別達(dá)到1.13和7.30mm,預(yù)測(cè)精度相比雙曲線模型在施工期和通車期分別提高了66.2%和41.8%.

工程項(xiàng)目前期造價(jià)的確定直接關(guān)系到整個(gè)項(xiàng)目的總體運(yùn)作情況,因此準(zhǔn)確的確定前期造價(jià)是非常重要的。目前工程中應(yīng)用的投資估算編制方法不是很科學(xué),采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法改進(jìn)投資估算的確定方法。結(jié)果表明,該方法可以有效的提高其編制精度,為科學(xué)的確定和有效的控制工程造價(jià)中全過程造價(jià)奠定了良好的工作基礎(chǔ)。

準(zhǔn)確的交通流預(yù)測(cè)是智能交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),為此,本文以衡大高速為研究對(duì)象,提出基于ga-bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的衡大高速日交通流量預(yù)測(cè)方法。本文通過閾值方法對(duì)微波車檢器數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,根據(jù)ga-bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立了交通流量預(yù)測(cè)模型,并通過計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證對(duì)比預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際流量數(shù)據(jù),其預(yù)測(cè)結(jié)果精度高,可滿足日常交通管理需求,為交通管理提供了有效的技術(shù)支撐、本課題受到河北省交通運(yùn)輸廳科研課題(y-2014022)的支持。

采用comgis(組件式地理信息系統(tǒng))技術(shù)開發(fā)了結(jié)合專業(yè)震害分析模型的建筑物震害評(píng)估系統(tǒng),討論了基于bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和gis耦合模型的多層磚房震害預(yù)測(cè).研究表明:水平成層土地震反應(yīng)分析程序shake91在vb菜單下可直接調(diào)用,實(shí)現(xiàn)地震動(dòng)影響場(chǎng)計(jì)算的模塊化;bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于建筑物震害預(yù)測(cè)中,能達(dá)到較理想的效果,其計(jì)算模型在系統(tǒng)菜單下可直接調(diào)用;系統(tǒng)的gis空間分析功能可使震害預(yù)測(cè)結(jié)果與建筑物信息進(jìn)行空間匹配,實(shí)現(xiàn)地震災(zāi)害損失快速評(píng)估.

根據(jù)安全車速的概念與特征,提出綜合運(yùn)用客觀數(shù)據(jù)與主觀數(shù)據(jù),進(jìn)行bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)安全車速預(yù)測(cè)的方法。首先確定影響安全車速的主要因素,然后通過客觀分析與主觀分析方法相結(jié)合的方式,獲取相關(guān)因素影響下高速公路的典型安全車速,作為建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算所需的樣本與驗(yàn)證數(shù)據(jù)。模型的訓(xùn)練與驗(yàn)證過程表明,主客觀數(shù)據(jù)相結(jié)合的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法能夠較好地預(yù)測(cè)復(fù)雜因素影響下的高速公路安全車速。

軟土地基的沉降控制是保證高速公路建設(shè)質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。論文主要介紹了一個(gè)對(duì)高速公路路基沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的bp算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了bp算法的學(xué)習(xí)收斂速度和網(wǎng)絡(luò)性能的穩(wěn)定性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)路基沉降的難點(diǎn)之一是合適的訓(xùn)練樣本構(gòu)造問題,論文提出了新穎獨(dú)特的"訓(xùn)練樣本"構(gòu)造方法,且應(yīng)用效果良好。利用路基沉降量實(shí)測(cè)資料直接建模,采用bp網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的改進(jìn)算法,可較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)大約4個(gè)月之后的沉降量,預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值吻合較好。

在現(xiàn)有雙車道公路運(yùn)行車速預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)上,利用matlab工具箱中的bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),根據(jù)實(shí)驗(yàn)路段的運(yùn)行車速實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),通過反復(fù)訓(xùn)練,建立了雙車道公路運(yùn)行車速與平面線形要素之間的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系,得出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新的雙車道公路運(yùn)行車速預(yù)測(cè)模型,以用于新建雙車道公路的線形設(shè)計(jì)中,在設(shè)計(jì)階段考慮交通安全因素,從而提高線形設(shè)計(jì)的質(zhì)量。同時(shí),該模型可用于已有雙車道公路的運(yùn)行車速預(yù)測(cè),根據(jù)預(yù)測(cè)車速值,對(duì)線形設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),并采取相應(yīng)的改善及預(yù)防措施,提高雙車道公路線形的安全性。在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),建立的運(yùn)行車速預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)精度較高,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速公路軟基沉降分析——簡(jiǎn)述了高速公路軟基沉降觀測(cè)的目的和意義。介紹了工后沉降的預(yù)測(cè)方法。其后，簡(jiǎn)述了bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念。論文提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速公路工后沉降預(yù)報(bào)方法。結(jié)合江蘇省某高速公路現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料，進(jìn)行了實(shí)例分析，說明...

bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)機(jī)制,通過訓(xùn)練和學(xué)習(xí),達(dá)到對(duì)知識(shí)進(jìn)行分類、模式判別、聯(lián)想記憶等能力,巖土工程的災(zāi)害預(yù)測(cè)問題可以看作是一個(gè)模式識(shí)別問題,而巖土工程中變形情況的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)模型的研究是礦山、建筑、水利等工程的一項(xiàng)重要課題,近年來安全監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展有了巨大的飛躍,呈現(xiàn)出"實(shí)時(shí)"、"遠(yuǎn)程"、"非接觸"的特點(diǎn)。針對(duì)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型監(jiān)測(cè)在巖土工程方面的應(yīng)用,應(yīng)用bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)巖土工程安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析,說明了隱含層數(shù)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果誤差的影響。通過比對(duì),選擇了誤差最小的較優(yōu)組合對(duì)巖土工程進(jìn)行預(yù)測(cè)。

基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的巖土工程預(yù)測(cè)模型研究——bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)機(jī)制，通過訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，達(dá)到對(duì)知識(shí)進(jìn)行分類、模式判別、聯(lián)想記憶等能力，巖土工程的災(zāi)害預(yù)測(cè)問題可以看作是一個(gè)模式識(shí)別問題，而巖土工程中變形情況的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)模型的研究是礦山、建筑、水利等工...

基于灰色bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合模型的基坑變形預(yù)測(cè)研究——為了使得基坑變形預(yù)測(cè)在“少樣本”、“貧信息”的情況下依然能夠得出精度較高的結(jié)果，在傳統(tǒng)的灰色gm(1，1)模型和bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了灰色bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合模型的研究。通過總結(jié)2傳統(tǒng)模型的原理和算...

根據(jù)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理,以建筑特征參數(shù)為輸入變量,利用實(shí)際資料對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和模擬,收集了16個(gè)住宅工程,其中的14個(gè)作為訓(xùn)練樣本,2個(gè)作為檢測(cè)實(shí)例。結(jié)果顯示,該模型在建筑工程造價(jià)預(yù)測(cè)中具有有效性。

討論如何利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。研究結(jié)果表明:基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)具有精度高的特點(diǎn),符合預(yù)測(cè)結(jié)果的相對(duì)誤差小于3.06%。

分析了傳統(tǒng)的工程偽裝評(píng)價(jià)方法的不足，較全面地考慮了影響工程偽裝效能的因素，建立了客觀的評(píng)價(jià)模型，設(shè)計(jì)了兩級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，初步提出了評(píng)價(jià)模型中各因素的指標(biāo)級(jí)，構(gòu)建了基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程偽裝效能評(píng)估系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程偽裝效能的客觀評(píng)估。

以福建省公路旅客周轉(zhuǎn)量和貨物周轉(zhuǎn)量的統(tǒng)計(jì)資料為基礎(chǔ),結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理,應(yīng)用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立3維輸入、單輸出、隱層單元數(shù)為15的3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,分別對(duì)福建省公路旅客周轉(zhuǎn)量和貨物周轉(zhuǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè).結(jié)果表明,各月的旅客周轉(zhuǎn)量和貨物量預(yù)測(cè)值的最大相對(duì)誤差的絕對(duì)值分別為0.4890%和0.4495%.該模型具有簡(jiǎn)便實(shí)用、預(yù)測(cè)精度高的優(yōu)點(diǎn).

文章對(duì)高速公路的工程特征進(jìn)行全面的分析和篩選,確定了7個(gè)對(duì)公路工程造價(jià)影響較大的工程特征,使其作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的輸入向量,隨之構(gòu)建了基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)模型,最后結(jié)合matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì),并選取已完工程為實(shí)例.通過對(duì)模型的訓(xùn)練、修正以及實(shí)例驗(yàn)證,證明bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效提高預(yù)測(cè)的精確度,具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值.

提出了根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變形預(yù)測(cè)模型的基本思路,構(gòu)造出基于bp算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變形預(yù)測(cè)模型,并給出應(yīng)用實(shí)例分析。結(jié)果表明,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于變形預(yù)測(cè)效果良好,具有一定參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是在模仿人腦處理問題的過程中發(fā)展起來的新型智能信息處理理論,通過對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及bp網(wǎng)絡(luò)的基本原理與特征的分析,建立了工程估價(jià)預(yù)測(cè)模型.