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我国城市快速发展的同时，对城市道路交通也造成了很
大的影响，很多大城市都面临着道路交通的拥堵难题。人们
对城市道路交通拥堵难题十分关注，为了更好地便于人们的
出行和城市的运行，国内很多城市都积极采取道路交通的拥
堵预测措施，这对交通管理也具有重要的意义。在对城市道
路交通拥堵的预测中，产生了许多的预测方法，而本文构建
出一种精度高和强操作性拥堵指数的预测模型，以对城市交
通拥堵的指数实现高质高效的预测，希望为城市交通管理提
供帮助。
1 道路交通拥堵指数预测模型构建
1.1 ??
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道路交通的拥堵指数，主要是用来对区域路网内交通运行
的状况进行综合反映，通过 0~10来对交通拥堵具有时空的特
征和强度进行评价，其数值越高表明拥堵的情况越严重。在
本文的研究中，短期的预测主要是对未来的 3 h中每 5 min 时
间段交通拥堵的指数数值进行预测 ；而中期的预测主要是对
第2日内从 0~24 ∶00每5 min 时间段交通拥堵的指数进行预测。
1.2 n?? ?l
对交通拥堵产生影响的主要因素有节假日、天气、中小
学的开学以及道路占道的施工等，现阶段通过技术手段能够
对气象的实况与预报的数据、历史时期交通拥堵的指数、中
小学的放假数据和工作日的情况等进行有效采集。
1.3
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本文主要选取的是理论上较为成熟的一种非参数性回归
模型，即通过 K近邻的算法进行预测模型的构建。其算法核
心是对状态向量的构建、对距离计算的规则设计和对预测值
的计算算法进行设计等。
1.3.1 对状态向量进行构建
状态向量主要指交通拥堵的影响因素综合性组合，是进
行未来数据和历史数据差异性比较的根本和基础前提。在对
状态向量进行构建中主要包括中期预测的状态向量及短期预
测的状态向量 2种类型。
由于中期预测目标是对第 2日内交通拥堵的指数进行预
测，因为每天交通运行的情况和前一日是不存在直接性关联
的，则其预测的经验也较少，因此需要根据历史的变化规律
进行 1 d变化的趋势推断。根据历史交通拥堵的指数在全天时
间内具有的变化来看，在降雨天、节前、周末和不同时刻全
天的交通指数存在相同的变化模式，则中期预测的状态向量
设计成 P=[y, m, w, t, h, s, r, j]。式中 ： y为年份 ； m为月份 ；
w为星期几 ； t为时刻 ； h为工作日 ； s为学生假期，分别用 0,1
和2代表上课、一般假期和寒暑假期 ； r为降雨量，分别用 0,1,
1.5和2代表无雨、微雨、中雨与大雨 ； j为特殊日期，分别用
0,1,2,3 代表正常的工作日且交通较好、正常日、正常的工作日
但早交通较差、正常的工作日但晚交通较差。
通过对历史的数据进行分析，若不存在特殊事件，在有
限的时间内，交通拥堵的指数变化是相对稳定的，所有在对
短期预测的向量要素进行选择时，可以以中期的预测作为基
础，后增加相应的 “现时刻拥堵的指数”“交通拥堵变化的趋
势”和 “未来 的 3 h 内降雨的趋势”等因素，进而得出短期
预测的状态向量 P=[y, m, w, t, h, s, r, j, a, ηa, ηr]。式中 ： a为现
时刻拥堵的指数，其取值的范围在 0~10内； ηa为拥堵的指数
变化的趋势，在本文中主要研究的是前 1 h拥堵的趋势情况 ；
ηr为未来 3 h内降雨的趋势情况。
1.3.2 对距离计算的规则进行设计
对距离而言，是对历史状态的向量和预测状态的向量具
［摘 要］ }? ? Y,化? ，堑?东 ??? ??A图 ，东 ??
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［关键词］ 传 ? ? ；?
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［中图分类号］ TU 99 ；U 491.265 b b b b b ［文献标志码］ A b b b b b ［文章编号］ 1001–523X（2020）03–0033–02
Forecast and Analysis of Urban Road Traffic Congestion
Based on Multi Factors
Song Yang
［Abstract ］In the new period environment， China's urban development is very rapid， urban size and urban layout scope is
also increasing，and in urban construction， road traffic is an important part， it has an important impact on the normal life of urban
residents travel and normal operation of the city. Traffic congestion is a ubiquitous phenomenon in the operation of urban road traffic，
and it is influenced by many aspects，in this paper，according to current situation of urban road traffic in a given area ，on the basis of
the holiday season，weather，and the activities of
基于多因素的城市道路交通拥堵预测分析（论文）.pdf
