基于时间序列算法的城市轨道交通客流量预测
Passenger Flow Prediction of Urban Rail Transit Based on Time Series Algorithm
DOI: 10.12677/OJTT.2022.115042, PDF,    科研立项经费支持
作者: 马鑫俊, 张 勤:南京市城市与交通规划设计研究院股份有限公司,江苏 南京;姜嘉伟:山东理工大学,山东 淄博
关键词: 城市轨道交通时间序列算法日客流量ARIMAProphetUrban Rail Transit Time Series Algorithm Daily Passenger Flow ARIMA Prophet
摘要: 城市轨道交通客流量预测是城市轨道交通网络研究的重要内容,对现有已开通线路的历史客流量进行建模预测,能为运管部门提供准确的客流变化信息,优化列车运营计划,也能为站点在突发情况下的异常客流提供应对策略。在对地铁车站客流数据处理的基础上,建立了基于自回归移动平均模型(ARIMA)和Prophet的城市轨道交通客流预测模型,并比较了两种模型的预测精度。结果表明:Prophet模型在预测精度上相对高于ARIMA模型,但两种单项模型的预测情况仍不够准确。因此,在后续的客流预测研究中,应结合多种模型进行客流预测,以及根据不同时间粒度进行客流预测。
Abstract: Urban rail transit passenger flow forecasting is an important content of urban rail transit network research. Modeling and forecasting the historical passenger flow of existing opened lines can not only provide accurate passenger flow change information for the transportation management department, optimize the train operation plan, but also provide countermeasures for the abnormal passenger flow of the station in case of emergencies. Based on the data processing of subway station passenger flow, an urban rail transit passenger flow prediction model based on autoregressive moving average model (ARIMA) and prophet is established, and the prediction accuracy of the two models is compared. The results show that the prediction accuracy of Prophet model is relatively higher than ARIMA model, but the prediction of the two single models is still not accurate enough. Therefore, in the follow-up study of passenger flow forecasting, passenger flow forecasting should be combined with various models and according to different time granularity.
文章引用:马鑫俊, 姜嘉伟, 张勤. 基于时间序列算法的城市轨道交通客流量预测[J]. 交通技术, 2022, 11(5): 413-422. https://doi.org/10.12677/OJTT.2022.115042

参考文献

[1] Yu, L.J., Chen, Q. and Chen, K.M. (2019) Deviation of Peak Hours for Urban Rail Transit Stations: A Case Study in Xi’an, China. Sustainability, 11, Article No. 2733. [Google Scholar] [CrossRef
[2] 孟品超, 李学源, 贾洪飞, 等. 基于滑动平均法的轨道交通短时客流实时预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 448-453.
[3] 朱霞, 毕艳祥. 上海轨道交通网络化对客流的影响研究[J]. 城市轨道交通研究, 2010, 13(3): 8-12.
[4] 郑清杰. 城市轨道交通新线接入客流预测及网络客流分布研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京交通大学, 2016.
[5] 杨静, 朱经纬, 刘博, 等. 基于组合模型的城市轨道交通短时客流预测[J]. 交通运输系统工程与信息, 2019, 19(3): 119-125.
[6] 张国赟, 金辉. 基于改进ARIMA模型的城市轨道交通短时客流预测研究[J]. 计算机应用与软件, 2022, 39(1): 339-344.
[7] 潘念然. 基于ARIMA和LSTM的城市轨道交通客流量预测[J]. 科学技术创新, 2022(8): 165-168.
[8] 何九冉, 四兵锋. ARIMA-RBF模型在城市轨道交通客流预测中的应用[J]. 山东科学, 2013, 26(3): 75-81.
[9] 李德奎, 杜书波, 张鹏. 基于ARIMA和LSTM的城市轨道交通延时客流预测方法比较[J]. 青岛理工大学学报, 2021, 42(4): 135-142.
[10] 钟鑫伟. 基于AFC检票大数据的轨道交通流量预测研究[D]: [硕士学位论文]. 重庆: 重庆理工大学, 2021.
[11] 肖尧, 刘斌, 杨浩. 铁路客运需求分析与短期客流预测[J]. 科学技术与工程, 2022, 22(9): 3727-3734.
[12] 刘维源, 戈悦淳, 李磊, 等. 苏州轨道交通节假日客流预测研究[J]. 都市快轨交通, 2021, 34(5): 66-73.
[13] 王晓. 基于时间序列的铁路客流量预测研究[D]: [硕士学位论文]. 西安: 长安大学, 2020.
[14] 李勇, 李云鹏. 考虑节假日影响效应的景区客流量预测研究——基于Prophet-NNAR的混合预测方法[J]. 系统科学与数学, 2022, 42(6): 1537-1550.
[15] 赵鹏, 李璐. 基于ARIMA模型的城市轨道交通进站量预测研究[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版), 2020, 39(1): 40-44.