基于卡爾曼濾波的長(zhǎng)江武漢大橋段交通流預(yù)報(bào).pdf

1、隨著我國(guó)“一帶一路”戰(zhàn)略的提出和貿(mào)易全球化的推進(jìn)，水上運(yùn)輸業(yè)務(wù)將會(huì)變得愈加繁忙，同時(shí)對(duì)海事監(jiān)管部門的工作也提出更高的要求、帶來(lái)了更加嚴(yán)酷的挑戰(zhàn)。船舶交通流預(yù)報(bào)研究作為交通運(yùn)輸工程的重要研究?jī)?nèi)容和研究熱點(diǎn)，對(duì)航道未來(lái)規(guī)劃和港口航道助航設(shè)施的布設(shè)以及研究宏觀經(jīng)濟(jì)走勢(shì)都具有重要的參考價(jià)值。文章在當(dāng)前船舶交通流研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和方法，通過(guò)對(duì)長(zhǎng)江武漢大橋段實(shí)際交通流的預(yù)報(bào)研究，給出了一個(gè)科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)方法，同時(shí)對(duì)該段交通流

2、的特性進(jìn)行分析和預(yù)報(bào)。
　　首先，文章介紹了船舶交通流理論、交通流特性及船舶交通流預(yù)報(bào)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，形成了船舶交通流分析體系，給出了卡爾曼濾波理論、擴(kuò)展卡爾曼濾波算法和結(jié)合多新息理論改進(jìn)的多新息擴(kuò)展卡爾曼濾波方法，揭示了卡爾曼濾波的預(yù)測(cè)原理和預(yù)測(cè)過(guò)程。然后，文章利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法從船舶長(zhǎng)度分布、船舶速度分布、船舶數(shù)量分布三個(gè)方面分析了長(zhǎng)江武漢大橋段船舶交通流的特性。研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江各截面船舶交通流相關(guān)性較弱，難以通過(guò)不同截面交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行

3、預(yù)報(bào);同時(shí)，該段交通流船舶長(zhǎng)度及船舶速度分布符合正態(tài)分布規(guī)律，并給出了各長(zhǎng)度范圍內(nèi)船舶數(shù)量的概率分布圖。最后，文章利用卡爾曼濾波算法和多新息擴(kuò)展卡爾曼算法分別對(duì)長(zhǎng)江武漢大橋段每月日均船舶交通流和每日實(shí)時(shí)船舶交通流進(jìn)行預(yù)報(bào)分析。
　　文章通過(guò)比對(duì)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)多新息擴(kuò)展卡爾曼濾波算法可以有效的對(duì)長(zhǎng)江武漢大橋段船舶交通流進(jìn)行預(yù)報(bào)，改進(jìn)后的算法在預(yù)報(bào)穩(wěn)定性和預(yù)報(bào)精度上都有較明顯提升。多新息擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)每月日均船舶交通流