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该论文研究探讨了基于Spark的分布式交通流数据预测系统。

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简介:
在大数据时代,在复杂多样的城市交通环境中,实时、精确地预测交通流已成为构建智能交通系统不可或缺的基础。本文提出了一种基于Spark平台的分布式城市交通流预测模型,命名为distributed urban traffic prediction with GBDT (DUTP-GBDT),并针对分布式环境下的梯度优化决策树模型实现,提出了切分点抽样、特征装箱和逐层训练三种优化方法,从而显著提升了分布式环境中的梯度优化决策树训练效率。 充分利用Spark分布式计算平台所具备的高效性、可靠性和弹性可扩展性,以及梯度优化决策树模型本身的准确率较高和时间复杂度较低的特性,我们利用时间特征、道路状况特征以及天气特征等多种特征参数,成功构建了DUTP-GBDT模型,最终实现了对交通流的实时、准确预测。实验结果表明,通过采用Spark平台运行DUTP-GBDT模型,在分布式环境下,其预测准确率和训练速度均得到了明显的提升,并且完全满足了城市交通流预测系统的各项性能指标要求。与GA-BP、GA-KNN、MSTAR等现有模型进行了对比验证,证实了该方法的有效性。

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  • Spark平台下.pdf
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    本文探讨了基于Apache Spark平台的分布式交通流量预测系统的设计与实现,提出了一种高效的处理和预测大规模实时交通流数据的方法。 在大数据时代背景下,为了实现城市复杂交通环境下的实时、准确的交通流预测,构建智能交通系统成为必要前提。为此,本段落提出了一种基于Spark平台的分布式城市交通流预测模型(DUTP-GBDT),该模型采用梯度优化决策树算法进行设计。 针对分布式计算环境下训练效率的问题,文中提出了包括切分点抽样、特征装箱和逐层训练在内的三种优化方法。这些方法显著提高了在大规模数据集上应用的性能表现。基于Spark平台高效且可扩展的特点以及GBDT模型本身较高的预测准确率与较低的时间复杂度优势,利用时间因素、道路状况及天气条件等多维度特征参数构建了DUTP-GBDT模型。 实验结果表明,在分布式计算环境下使用该方法进行交通流量的实时精准预测具有明显的优势。通过对GA-BP、GA-KNN和MSTAR等多种算法对比分析发现,基于Spark平台上的DUTP-GBDT模型在准确率及训练速度方面均表现出色,并满足城市智能交通系统对实时性与准确性要求。
  • 挖掘.pdf
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    本论文聚焦于利用数据挖掘技术进行交通流预测的研究。通过分析大量历史交通数据,采用多种机器学习算法模型,探索更精准、高效的交通流量预测方法,为智能交通系统提供决策支持。 本段落研究了一种基于数据挖掘的交通流预测模型。通过对道路交通流量变化规律及其影响因素的研究,提出一种新的预测方法。首先,针对传统模糊聚类算法容易陷入局部最优解且计算速度慢的问题,引入了蚁群算法中pij(t)来改进模糊聚类分析;其次,在选取最拥挤时间段内的25个点的交通数据、天气情况和日期类型作为指标的基础上,将历史数据分组,并利用动量BP神经网络为每一分组建立预测模型。实验结果显示:该方法不仅在普通工作日具有较高的准确度,同时也能较好地应对周末、假期以及特殊情况下(如雨雪天气)的交通流量预测挑战。
  • 警务-
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    《警务预测研究》一文深入探讨了现代警务工作中预测分析的重要性,并通过案例和数据分析展示了如何利用科技手段提升预防犯罪的效果。 预测性治安正在全国范围内迅速推广,并承诺通过预防犯罪来实现理想的治安状态。警察部门已经采用预测分析以及基于数据的指标,以优化执法策略、实践及方法。“热点”区域成为警方加强监控的目标;“高风险个体”则被标记为潜在犯罪嫌疑人。无论是在大城市还是小城镇中,数据分析都在影响着巡逻时间表的设计和执行。新的算法用于评估个人的风险等级,并且随着更多数据的收集与处理需求的增长,对于更强大的计算能力的需求也在增加。 所有这些预测性创新的核心信念在于:通过识别、分析犯罪模式及风险因素可以有效地理解并预防犯罪行为。这种理念催生了专门从事预测性警务业务的新行业,吸引了小型初创企业和大型科技公司的参与。他们正积极与城市政府合作提供各种预测服务,并开发新的工具来研究犯罪趋势、社交媒体活动及其他相关线索。联邦机构也通过资助试点项目支持这项技术的发展。 尽管如此,在当前美国社会对刑事司法系统中存在的种族不平等现象日益关注的背景下,一些人认为预测性警务能够作为一种数据驱动且客观公正的方法解决以往存在的问题。然而,这种策略引发了关于其本质以及实际应用中的诸多疑问,包括但不限于数据收集方法、理论框架、透明度与问责机制等问题。 本段落基于已有的研究成果及对刑事司法体系中风险评估现象的深入分析,为警察部门提供了一个全面审视预测性警务及其未来技术发展的视角。通过这一框架,不仅可以更好地理解当前实施过程中的挑战和机遇,还能展望其长远影响和发展趋势。
  • 设计
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    本文深入探讨了分布式数据库系统的架构与设计原则,分析了其在数据管理、一致性维护及性能优化等方面的关键技术挑战,并提出了创新性的解决方案。 本段落探讨了我国农产品数据分散且难以共享的问题,并介绍了分布式数据库的结构。文章详细描述了分布式数据库的设计要素,并提出了一种适用于农产品电子商务系统的分布式数据库设计方案,涵盖数据分割、冗余处理及同步等关键问题的解决方案。
  • Spark音乐管理.docx
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    本论文探讨了利用Apache Spark技术构建高效音乐数据管理系统的方案与实践,旨在提升大规模音乐文件处理及分析性能。 本论文主要关注音乐数据的分析,并探讨了相关技术的应用: 1. **数据预处理**:原始数据集通常包含缺失值、异常值或不一致的数据,因此需要进行清理和转换以适于进一步分析。这可能包括清洗数据、填补缺失值、检测并处理异常值以及标准化格式。 2. **Python与Spark结合使用**:Python是一种广泛用于数据分析的编程语言,因其丰富的库支持及高可读性而受到青睐;Spark则是针对大规模数据处理设计的一个分布式计算框架,提供了PySpark接口使得在Spark上编写Python程序变得简单。通过这一组合可以高效地对HDFS中的大量数据进行处理和分析。 3. **使用HDFS的数据管理**:HDFS是存储海量数据的系统组成部分之一,在音乐数据分析中利用PySpark从HDFS读取、聚合及过滤数据,并将结果写入MySQL数据库以便后续查询与分析。 4. **应用Spark MLlib机器学习库**:MLlib包含多种算法,如回归、分类等。在预测某音乐网站流量分布时可以使用这些工具来发现潜在的数据模式和趋势。 5. **构建动态Web应用程序**:利用IntelliJ IDEA开发的动态网页可以让用户通过友好的界面查看并交互式地分析数据预测结果。这通常涉及到后端服务器处理请求,前端展示可视化图表等信息给用户。 6. **Plotly进行数据可视化**:作为强大的图形生成工具, Plotly能够创建互动式的图表和图像,在音乐数据分析中可用于直观显示线路、站点流量以及预测效果,帮助决策者理解模式与趋势。 7. **特征筛选及融合技术的应用**:在构建机器学习模型时选择合适的特征对于提高其准确性和泛化能力至关重要。这可能涉及时间序列分析或空间相关性研究等方法来提取关键信息。 8. **短期流量预测**:通过使用诸如ARIMA的时间序列模型或是LSTM这类深度学习架构,可以对音乐站点的短期内交通情况做出有效预测,从而优化调度、减少堵塞并改善乘客体验。 综上所述,本论文整合了Python, Spark, HDFS, MySQL数据库系统以及Web开发与可视化工具来创建一个完整的分析平台。该系统旨在提升我们对于城市中特定地点流量的理解和预测能力,并为交通规划提供决策支持。
  • Hadoop与Spark应用场景-.pdf
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    本论文深入分析了大数据处理技术中的两大开源框架Hadoop和Spark,并详细讨论了它们各自适用的不同应用场景。通过比较两者的优缺点,旨在为数据工程师选择合适的工具提供指导建议。 Spark的兴起对当前最流行的大数据解决方案Hadoop及其生态系统产生了强有力的冲击,并一度有人认为Spark有可能取代Hadoop的地位。然而,由于两者各自具备不同的特点,因此它们适用于不同类型的应用场景,这使得Spark无法完全替代Hadoop。针对这一现象,文章分析了Hadoop与Spark的应用场景。首先介绍了这两种技术的相关知识以及各自的生态系统,并详细分析了两者的特性;最后根据这些特性的差异,阐述了Hadoop和Spark各自适用的领域。
  • 光纤.pdf
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    本文档深入探讨了分布式光纤测温系统的技术原理、应用领域及最新进展,旨在为相关领域的研究与实践提供理论支持和参考。 分布式光纤测温系统的研究探讨了利用分布式光纤技术进行温度监测的方法和技术细节。该研究旨在提高温度测量的精度与范围,并探索其在不同应用场景中的潜力。通过分析现有技术和提出改进方案,本论文为相关领域的进一步发展提供了理论支持和实践指导。 (虽然您要求去掉联系方式等信息,但原文中并未包含这些内容,因此上述重写没有做额外修改)
  • 机器学习事故-
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    本论文探讨了运用机器学习技术进行交通事故预测的方法和模型,旨在通过分析历史数据来预防未来事故的发生,提高道路安全。 近期的研究表明,在2030年之前交通事故可能成为全球第五大死因。由于驾驶员的状态、道路状况、天气条件以及交通和违规行为的复杂交互作用,目前很难明确事故的根本原因。交通事故导致的生命损失及对驾驶者的伤害给社会带来了巨大的负担。如今,机器学习技术在处理道路交通安全问题上越来越受到欢迎。利用机器学习分类器替代传统数据挖掘方法能够提高结果准确性和效率。本段落探讨了当前应用于道路事故预测领域的各种机器学习研究工作。
  • 短时
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    本研究聚焦于探索和开发先进的算法模型,以实现对城市道路中短时间内的交通流量进行精确预测。通过分析历史数据及实时信息,旨在提供有效的决策支持工具,帮助缓解交通拥堵并提高道路使用效率。 短时间交通流预测是近年来交通工程领域的一个研究热点。它主要涉及使用先进的技术手段来预测城市快速路及其他交通系统在短时间内可能出现的流量变化情况。 在此领域的研究方法可以分为两类:模型驱动与数据驱动。前者侧重于建立描述交通流各参数的数学模型,通过复杂的交通运行状态进行预测;后者则被称为机器学习方法,其核心在于挖掘历史数据中的隐藏信息来实现交通流量预测。例如使用贝叶斯网络、神经网络等。 深度学习作为一种先进的机器学习技术,在短时间交通流预测中受到了广泛关注。本段落的研究利用了长短期记忆(LSTM)和循环神经网路(RNN),构建了一个城市快速路的短时交通流预测模型,该研究基于对交通流量时空相关性的分析,并采用TensorFlow库中的Keras模块来逐层建立并优化深度学习模型。 通过使用真实道路网络中收集到的实际交通数据进行算法验证后发现,此预测模型具有较高的精度和良好的实时性、扩展性和实用性。它还能够根据预测准确性自动更新自身参数,进一步提高性能表现。 文章提到的关键技术包括“交通工程”、“短时间交通流预测”、“LSTM-RNN”及“深度学习”。其中,“LSTM-RNN”的独特之处在于其处理时序数据的能力特别适用于捕捉和分析交通流量随时间变化的模式。而作为人工智能领域的重要分支,深度学习能够从大规模、高维度的数据中提取有用信息,广泛应用于包括语音识别、图像处理等在内的多种应用。 在描述短时间交通流预测研究的过程中,文章还提到了其他机器学习算法如模糊逻辑神经网络和改进粒子群优化方法以及小波理论与贝叶斯网络。这些不同的模型各有优势且相互补充,在具体应用场景中需要根据实际情况选择最合适的工具或组合使用以达到最佳效果。 此外,对于短时间交通流预测的验证过程中强调了实测数据样本的重要性。在实际应用时,算法的有效性通常依赖于大量真实世界的流量数据来确保其泛化能力不受限制。同时实时性、扩展性和实用性是评估一个预测系统是否成功应用于实际交通管理中的关键指标。 基于深度学习的短时间交通流预测模型对智能交通系统的规划与应急响应具有重要意义。它能够提供更为准确和及时的信息,有助于缓解城市拥堵问题,并提高整体交通安全水平及运行效率。随着技术进步和数据量的增长,此类模型在未来将会有更广泛的应用前景。
  • MVC模综述-.pdf
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    本文为《MVC模式研究综述》的研究性论文,全面回顾了模型-视图-控制器(MVC)设计模式的发展历程、核心理念及其在软件开发中的应用,并深入探讨了其最新研究成果与未来发展趋势。 随着面向对象技术的发展,MVC的含义与用途变得更为广泛,不仅适用于组件构造,还应用于如电子商务系统这样的大型面向对象软件设计之中。从MVC模式的起源开始,本段落探讨了其结构、设计方法、实现技术和优缺点,并介绍了通过JSP、Servlet和JavaBeans实现的MVC2架构。