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基于Python的道路车辆流量预测及交通拥堵分析项目说明.zip

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简介:
本项目利用Python进行道路车辆流量预测与交通拥堵分析,结合历史数据和机器学习模型,旨在优化城市交通管理。 交通拥堵预测-基于Python实现道路一段时间内的车辆流量预测+项目说明 【项目介绍】本资源中的所有代码都是经过测试并确保成功运行后上传的,请放心下载使用!此项目适合计算机相关专业的在校学生、老师或企业员工,也适用于初学者学习进阶或者作为实际项目的参考。当然也可用作毕业设计项目、课程设计、作业或是初期立项演示等。如果基础较好,也可以在此代码基础上进行修改以实现其他功能。 ### 交通拥堵预测 #### 背景 交通拥挤是交通运输中最严重的问题之一。尽可能早地预测道路的拥堵程度是有价值的,这样司机和行人就可以通过预测来规避拥堵。 #### 数据描述 GCM(Gary-Chicago-Milwaukie)走廊包含16座城镇之间的所有主干道,在这些路口共放置了855个传感器用于收集一天中的交通数据流。每五分钟记录一次数据,每天有288条记录。每个传感器实时采集交通状态并通过无线通信将位置和拥堵信息传输到中央服务器。 一条流量数据包含以下属性:日期、时间、方向、类型、连接ID(linkID)、长度、旅行时间、车辆数(volumn)、速度(speed)、占用率(occupancy)以及拥堵水平。其中,拥堵状况分为四种状态:通畅(non),轻微拥挤(light),中度拥挤(medium)和重度拥挤(heavy)。 #### 问题描述 我们下载了5天的交通数据,并将4天的数据用于模型训练,请基于这些训练集建立预测未来的交通拥堵情况的模型。对原始数据进行预处理是必要的,可以使用各种数据挖掘算法及机器学习方法来构建预测模型。 #### 评估 请用第5天的数据作为测试集来进行模型评估。助教会提供几个时间区段内所有传感器收集的实际交通状态,请预测接下来30分钟内的拥堵情况,并提交实验报告阐述你的方案、方法和性能分析。 为了便于测试,拥堵状况的输出格式如下: WI-MNT_XML_V001-21012(传感器ID): 0, 1, 2, 3, 3, 2 其中数字表示不同的交通状态:0代表通畅;1表示轻微拥挤;2表示中度拥挤;3表示重度拥挤。连续的六个数字代表接下来三十分钟内的预测状况。 训练集和测试集的数据可在网盘地址下载(注释部分提及了数据存储位置,但具体链接未提供)。

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    本项目利用Python进行道路车辆流量预测与交通拥堵分析,结合历史数据和机器学习模型,旨在优化城市交通管理。 交通拥堵预测-基于Python实现道路一段时间内的车辆流量预测+项目说明 【项目介绍】本资源中的所有代码都是经过测试并确保成功运行后上传的,请放心下载使用!此项目适合计算机相关专业的在校学生、老师或企业员工,也适用于初学者学习进阶或者作为实际项目的参考。当然也可用作毕业设计项目、课程设计、作业或是初期立项演示等。如果基础较好,也可以在此代码基础上进行修改以实现其他功能。 ### 交通拥堵预测 #### 背景 交通拥挤是交通运输中最严重的问题之一。尽可能早地预测道路的拥堵程度是有价值的,这样司机和行人就可以通过预测来规避拥堵。 #### 数据描述 GCM(Gary-Chicago-Milwaukie)走廊包含16座城镇之间的所有主干道,在这些路口共放置了855个传感器用于收集一天中的交通数据流。每五分钟记录一次数据,每天有288条记录。每个传感器实时采集交通状态并通过无线通信将位置和拥堵信息传输到中央服务器。 一条流量数据包含以下属性:日期、时间、方向、类型、连接ID(linkID)、长度、旅行时间、车辆数(volumn)、速度(speed)、占用率(occupancy)以及拥堵水平。其中,拥堵状况分为四种状态:通畅(non),轻微拥挤(light),中度拥挤(medium)和重度拥挤(heavy)。 #### 问题描述 我们下载了5天的交通数据,并将4天的数据用于模型训练,请基于这些训练集建立预测未来的交通拥堵情况的模型。对原始数据进行预处理是必要的,可以使用各种数据挖掘算法及机器学习方法来构建预测模型。 #### 评估 请用第5天的数据作为测试集来进行模型评估。助教会提供几个时间区段内所有传感器收集的实际交通状态,请预测接下来30分钟内的拥堵情况,并提交实验报告阐述你的方案、方法和性能分析。 为了便于测试,拥堵状况的输出格式如下: WI-MNT_XML_V001-21012(传感器ID): 0, 1, 2, 3, 3, 2 其中数字表示不同的交通状态:0代表通畅;1表示轻微拥挤;2表示中度拥挤;3表示重度拥挤。连续的六个数字代表接下来三十分钟内的预测状况。 训练集和测试集的数据可在网盘地址下载(注释部分提及了数据存储位置,但具体链接未提供)。
  • 城市网络图论优化MATLAB源码资料包.zip
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    本资料包提供针对城市道路交通网络中常见拥堵问题的图论优化解决方案,并附带MATLAB实现代码,旨在帮助交通规划者和研究者提高道路使用效率。 【项目介绍】 本资源中的所有代码在测试成功、功能正常的情况下才上传,请放心下载使用。 此项目适合计算机相关专业(如计算机科学与技术、人工智能、通信工程、自动化及电子信息等)的在校学生、教师或企业员工,也适用于初学者学习进阶或者实际项目的参考。此外,该资源还可以作为毕业设计项目、课程设计作业以及初期立项演示的一部分内容使用。如果基础较好,则可以在现有代码基础上进行修改以实现更多功能。 基于图论的城市道路交通网络流量拥堵优化分析 --- 1. 对城市道路进行图论建模。 2. 考虑最短路径和最大流两个优化指标,对道路的交通流量进行分析。 3. 对模型及优化过程进行仿真。 在“C++Algo”文件夹中实现了各种最短路、最大流算法,在“Matlab_simulatiom”文件夹内则提供了算法复杂度、图论与交通网络建模、随机赋车流量以及最短路径和最大流的可视化仿真。
  • GPS轨迹数据
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    本研究利用GPS轨迹数据进行分析,开发了一种有效的交通拥堵路段预测模型,旨在提供实时和准确的道路状况信息,帮助改善城市交通管理。 基于真实的GPS轨迹数据对城市拥堵路段进行预测的研究表明,摒弃传统的交通流预测和拥堵识别方法,可以提出一种新的基于拥堵向量和拥堵转移矩阵的预测模型。该方法同时考虑了路段拥堵的时间周期性和时空相关性,并通过挖掘出租车GPS轨迹数据来建立相应的模型,从而实现对特定时间段内城市中可能发生的道路堵塞情况做出准确预判的目的。实验结果证明了这种方法的有效性。
  • Scala大数据非关系型数据库课程设计——源码.zip
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    本资料为基于Scala语言的大数据非关系型数据库课程设计案例,聚焦于交通拥堵预测。内含完整源代码与详尽项目文档,适合深入学习大数据分析技术。 **大数据非关系型数据库课程设计-基于Scala的交通拥堵预测源码+项目说明** 本资源中的所有代码经过测试并验证功能正常后才上传,请放心下载使用!此项目适用于计算机相关专业的在校学生、教师及企业员工,也适合初学者进阶学习或在实际项目的借鉴参考。同样可以作为毕业设计项目、课程作业或初期立项演示的素材。如果有一定的基础,也可以在此代码基础上进行修改以实现其他功能。 **编写生产者** 1. 新建子模块工程:tf_producer - 选择Maven 工程,并添加Scala支持。 2. 配置maven依赖。 3. 因为数据需要发送给kafka,所以配置kafka属性并保存于某个配置文件中。 4. 编写加载kafka属性的工具类。 5. 模拟交通状况:每隔五分钟切换一次状态(例如前五分种车速都在30KM/H以上,后五分钟则在10KM/H以下),以此模拟公路上堵车和不堵车的情况交替出现。 6. 启动zookeeper及kafka,并创建kafka主题并检查其存在性。 7. 将数据发送至kafka并通过kafka console-consumer进行检测。 **编写消费者** 1. 新建子工程:tf_consumer 2. 配置maven依赖。 3. 配置redis并测试连接情况。 4. 复制之前使用的kafka.properties及PropertyUtil文件过来使用。 5. 编写操作Redis的工具类:RedisUtil。 6. 读取kafka中的数据,并实时保存到redis中,同时根据分钟和监测点对车速与车辆数量进行聚合。 **编写数据建模代码** 1. 确定用于建模的目标监测点。 2. 找出目标监测点的其他相关监测点(例如属于同一条公路)。 3. 从Redis中获取以上所有监测点若干小时内的历史数据信息,一部分作为训练集,另一部分作为测试集使用。 4. 提取并组装特征向量与目标向量,进行模型参数训练,并保存符合吻合度的模型到HDFS中。同时将该模型路径存放到redis中。 **编写预测模块** 1. 用户输入想要预测的时间节点,读取该时间节点前3分钟、2分钟和1分钟的数据。 2. 通过历史数据集来预测传入时间点的车流状态。 为了方便观察测试效果,建议使用一个已知的历史时间点进行测试。这样可以直观地看出预测结果是否符合预期值。
  • 城市主干方法研究
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    本研究探讨了针对城市主干道交通拥堵现象,提出了一种有效的预测方法,旨在为交通管理和规划提供科学依据。 以成都市中心城区人民南路三段为例进行了实例预测研究。结果显示交通拥堵的识别率为48%,误判率为16%。这表明基于速度的拥堵预测模型能够有效分析城市主干道的交通状态。
  • 城市状况判定与研究
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    本研究聚焦于城市道路交通拥堵问题,通过数据分析和模型构建,旨在有效判定当前交通状态并准确预测未来趋势,为城市规划及交通管理提供科学依据。 将该模型应用于石家庄市主干路建设大街的拥堵预测实例研究中,对该路段未来4天内6个不同时刻的拥堵状态进行了预测识别,并与灰色GM(1,1)预测模型、灰色GM(1,1)-马尔可夫预测模型的结果进行比较。结果显示,该模型的成功率超过66%,优于其他两种模型,表明本段落所建立的预测模型具有较高的准确性和可靠性。
  • 优质
    车辆流量监测项目旨在通过先进的技术手段,实时收集和分析道路上的车流数据,为交通规划与管理提供科学依据。 该项目包括车流量监控的过程解析以及SQL相关内容,并提供源代码。项目中的libs目录缺少一个名为spark-assembly-1.6.0-hadoop2.4.0的包,请自行下载该包。
  • Python中国城市轨数据与可视化源码.zip
    优质
    本资源包含基于Python的城市轨道交通数据处理、分析和可视化的完整代码集及详细文档,适用于交通规划与研究。 【资源说明】基于Python的中国城市轨道交通数据可视化分析源码+项目说明.zip 1. 该资源内项目代码都是经过测试运行成功,功能正常的才上传,请放心下载使用。 2. 本项目适合计算机相关专业(如计科、人工智能、通信工程、自动化、电子信息等)的在校学生、老师或者企业员工下载使用。同时也适用于初学者学习进阶,并且可以作为毕业设计项目、课程设计或作业内容,亦可用于项目初期立项演示。 3. 如果基础较好,也可以在此代码基础上进行修改以实现其他功能。本项目是一个基于Python的数据可视化分析的小型示例(Demo)。通过此项目可以练习使用Python数据可视化相关的强大库和模块,并且学习绘制简单的GUI界面以及连接数据库的操作,进一步加深对Python语言的理解与应用。 4. 该项目利用多线程爬虫获取了高德地图中的中国轨道交通的一些数据信息。这些权威网站提供的数据确保了完整性和可靠性。项目还进行了有趣的数据可视化分析并设计了一个查询线路和站点的GUI界面。 使用技术包括:网络编程、多线程处理、文件操作、数据库编程(SQLite)、GUI开发(Tkinter)以及数据分析。 导入的主要库与模块如下: ```python import json, requests, sqlite3, threading, tkinter as tk, pandas as pd from bs4 import BeautifulSoup from pyecharts import Line, Bar, Geo import numpy as np from wordcloud import WordCloud, ImageColorGenerator import jieba import matplotlib.pyplot as plt import seaborn as sns ``` 项目整体思路: 1. 网页分析。 2. 使用多线程爬虫获取信息并保存到文件和数据库中。 3. 利用 tkinter 创建 GUI 界面,实现线路与站点的查询功能。 4. 数据可视化分析(包括控制台显示结果、生成地图图表及词云等)。 运行: - 分别在`src`文件夹中的`.py`文件上运行。
  • LSTM-BP神经网络智能时间.pdf
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    本文探讨了一种结合长短期记忆(LSTM)和反向传播(BP)神经网络技术的道路交通拥堵时间预测模型。通过分析历史交通数据,该模型能够有效预测未来特定时间段内的道路交通状况,为城市交通管理和规划提供科学依据。 在当前城市交通管理领域,道路拥堵问题日益突出,成为制约可持续发展的关键因素之一。为应对这一挑战,研究人员与工程师们一直在探索能够有效预测交通拥堵时间的智能模型。本段落提出了一种基于长短期记忆(LSTM)和反向传播(BP)神经网络组合的方法,旨在提供一种既能学习时间序列依赖关系又能精确定位交通拥堵时刻的解决方案。 在深入讨论之前,我们首先分析了道路拥堵的原因。车流量增加、车道不足、平均旅行速度下降以及车道占有率提高等因素都可能导致道路堵塞。这些因素相互作用,并构成了复杂的道路交通环境背景。因此,在构建有效预测模型时,首要任务是对各种影响因子进行量化分析以明确其权重。 为解决指标权重确定的问题,本段落采用了熵权法这一客观赋权方法来根据各指标的变异程度计算出它们的重要性。通过这种方法可以确保每个因素在道路拥堵时间预测中的贡献度得到清晰界定,并为此后的模型建立提供数据支持基础。 LSTM神经网络作为深度学习领域的重要工具,在处理序列型数据方面表现出色,尤其擅长捕捉长期依赖关系。本研究中利用了其门控机制来有效记忆和学习历史交通信息以预测未来拥堵时间。实验结果显示,该方法在序列数据分析上具有显著优势。 尽管如此,LSTM模型的输出结果虽然能在一定程度上预测道路堵塞情况但精度仍需提升。为此,在此基础上引入BP神经网络进行后续处理优化其性能。作为经典的多层前馈人工神经网络解决方案之一,BP通过反复迭代来最小化误差从而提高最终预测准确性。 实验部分中我们利用实际的道路数据验证了LSTM-BP组合模型的有效性。结果表明该方法具有较高的预测精度并能够为交通管理部门提供科学决策依据减少因拥堵造成的经济损失和社会影响。 本研究的创新点在于结合了LSTM和BP神经网络的优势,既充分利用前者处理时间序列的能力也借助后者精确回归的特点来优化预测效果。这不仅有助于捕捉复杂数据中的长期依赖关系还能在预测过程中不断调整模型参数提高准确性。 未来的研究可以将此方法扩展到交通流量预测、交通网路优化等领域以提升智能管理系统效率。随着深度学习技术的进步,还可以探索其他类型的神经网络与LSTM-BP进行对比进一步完善和改进该模型的性能表现。 基于LSTM-BP组合的道路拥堵时间智能预测不仅为缓解城市道路堵塞提供了新的思路而且在实际应用中展示了其潜在价值。随着智慧城市交通系统的不断发展和完善这一方法有望成为提升管理水平的有效工具之一。
  • 城市状况判别与研究
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    本研究聚焦于分析和评估城市道路交通拥堵问题,通过综合运用数据挖掘、机器学习等技术手段,对交通流量进行实时监控与模式识别,并建立预测模型以期缓解城市道路拥堵现象。 将该模型应用于石家庄市主干路建设大街的拥堵预测实例研究中,对该路段未来4天内6个不同时刻的拥堵状态进行了预测识别,并与灰色GM(1,1)预测模型、灰色GM(1,1)-马尔可夫预测模型的结果进行比较。结果显示,该模型的成功率超过66%,优于上述两种模型,表明本段落所建立的预测模型具有较高的准确性和可靠性。