基于IPSO-GRU-KDE的公交站点客流区间预测方法
CSTR:
作者:
作者单位:

(长沙理工大学 交通学院,湖南 长沙 410114)

作者简介:

通讯作者:

柳伍生(1976—),男,副教授,主要从事交通行为不确定性分析、综合交通枢纽规划与设计方面的研究工作。21101030057@stu.csust.edu.cn

中图分类号:

U492.413

基金项目:

国家自然科学基金项目(52102405);2023年度教育部人文社科规划基金项目(23YJAZH089);2023年度湖南省社会科学成果评审委员会课题(XSP2023GLC090);湖南省教育厅科学研究重点项目(21A0202);长沙市科技计划项目(kq2107009)


IPSO-GRU-KDE based method for predicting passenger flow intervals at bus stop
Author:
Affiliation:

(School of Transportation, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China)

Fund Project:

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    摘要:

    【目的】开展公交站点客流区间预测研究,解决传统点预测模型无法有效描述公交站点客流量预测中不确定信息的弊端。【方法】选取用改进粒子群算法优化的门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)模型结合核密度估计(kernel density estimation,KDE)方法进行区间预测。首先使用GRU模型进行点预测,并利用改进粒子群优化(improved particle swarm optimization,IPSO)算法进行参数寻优;然后结合核密度估计方法计算点预测误差的概率密度分布函数,求解对应置信水平下的误差置信区间,最终结合点预测结果实现区间预测。【结果】对比试验表明,本文的点预测模型预测精度最高、区间预测模型区间评价结果最好,验证了模型的有效性。【结论】该模型能够生成更精确的预测区间,可为后续公交车辆调度方案决策提供参考,具有较好的实用性。

    Abstract:

    [Purposes] This study conducts interval prediction research on passenger flow at bus stops to address the drawback that traditional point prediction models fail to effectively characterize uncertainty information in bus stop passenger flow forecasting.[Methods]An improved particle swarm optimization (IPSO)-optimized gated recurrent unit (GRU) model combined with kernel density estimation (KDE) is adopted for interval prediction. First, the GRU model is applied to implement point prediction, and the IPSO algorithm is utilized for parameter optimization. Second, kernel density estimation is employed to calculate the probability density distribution function of point prediction errors, so as to obtain error confidence intervals under corresponding confidence levels. Finally, interval prediction is realized by integrating the point prediction results.[Findings]Comparative experiments show that the point prediction module of the proposed model achieves the highest prediction accuracy, and its interval prediction module obtains the optimal interval evaluation metrics, which verifies the validity of the model.[Conclusions] The model can generate more accurate prediction intervals. It can provide references for the decision-making of subsequent bus scheduling schemes and possesses favorable practical value.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

柳伍生,刘天意.基于IPSO-GRU-KDE的公交站点客流区间预测方法[J].交通科学与工程,2026,42(3):114-121.
LIU Wusheng, LIU Tianyi. IPSO-GRU-KDE based method for predicting passenger flow intervals at bus stop[J]. Journal of Transport Science and Engineering,2026,42(3):114-121.

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  • 收稿日期:2023-10-17
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  • 在线发布日期: 2026-07-08
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