基于多数据融合的短时交通流量预测算法研究

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作者 于欣海 《自动化仪表》 2025年第1期122-126,共5页

针对单一模型无法分析复杂、非线性交通流数据的问题,在多平台数据融合的基础上提出了一种面向短时交通流量的组合预测算法。对于交通流数据具备的时间性和空间性特征,首先使用径向基函数(RBF)神经网络对相邻节点的空间交通流数据进行分... 针对单一模型无法分析复杂、非线性交通流数据的问题,在多平台数据融合的基础上提出了一种面向短时交通流量的组合预测算法。对于交通流数据具备的时间性和空间性特征,首先使用径向基函数(RBF)神经网络对相邻节点的空间交通流数据进行分析,然后利用ResNet对RBF神经网络效率低的缺陷加以改进,最后通过双向长短期记忆(LSTM)网络的时间序列分析能力提取交通流数据的时间特征。同时,引入了萤火虫算法对时空模型的参数进行优化。对基于公共数据集获取到的车辆、天气、高速公路等多平台信息进行了试验。相较于对比算法,所提算法的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)指标均最优,预测值与实际流量值最接近。该算法的综合性能较理想,且鲁棒性较强。 展开更多

关键词 多平台数据融合 径向基函数 残差网络 萤火虫算法 长短期记忆网络 交通流量预测 时空模型

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基于LSTM人工神经网络的电力系统负荷预测方法 被引量：8

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作者 陈胜 刘鹏飞 +1 位作者 王平 马建伟 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期66-71,共6页

针对电力市场环境下短期电力系统负荷预测准确性较低的问题,提出了一种基于LSTM人工神经网络的组合预测模型。分析了LSTM神经网络和其变体GRU神经网络在进行负荷预测时学习时序特征的独特优势,并以卷积神经网络作为负荷数据的特征提取层... 针对电力市场环境下短期电力系统负荷预测准确性较低的问题,提出了一种基于LSTM人工神经网络的组合预测模型。分析了LSTM神经网络和其变体GRU神经网络在进行负荷预测时学习时序特征的独特优势,并以卷积神经网络作为负荷数据的特征提取层,结合GRU网络构建了组合模型,通过建立残差预测模型对结果进行修正。仿真结果表明,具有记忆功能的神经网络预测效果要优于ANN和SVM模型,且所提出残差预测模型的负荷预测平均相对误差约为1.79%,其准确性高于单一算法的负荷预测模型。 展开更多

关键词 负荷预测 人工神经网络 长短期记忆 卷积神经网络 平均相对误差 残差修正 特征提取 组合模型

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改进残差灰色预测模型在负荷预测中的应用 被引量：42

3

作者 王翠茹 孙辰军 +1 位作者 杨静 冯海迅 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期86-89,共4页

本文介绍了传统残差灰色模型的基本原理和建立方法,针对模型中存在的问题对该模型进行了改进,运用马尔可夫状态转移矩阵来判断残差预测值在k>n时的符号,提高了预测精度。并用天津地区1995年到2002年的负荷量作为历史数据进行了预测,... 本文介绍了传统残差灰色模型的基本原理和建立方法,针对模型中存在的问题对该模型进行了改进,运用马尔可夫状态转移矩阵来判断残差预测值在k>n时的符号,提高了预测精度。并用天津地区1995年到2002年的负荷量作为历史数据进行了预测,结果表明预测精度明显提高。 展开更多

关键词 灰色模型 残差 马尔柯夫 状态矩阵 负荷预测

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基于灰色-马尔科夫残差预测模型的甘南草地载畜量预测 被引量：13

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作者 赵有益 林慧龙 +1 位作者 张定海 任继周 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第15期199-204,共6页

为了预测草地实际载畜量与理论载畜量,为草地畜牧业的可持续发展提供理论依据和决策支持基础,通过对甘南州4个县市1998-2009年的草地实际载畜量和理论载畜量数据分析,以灰色GM(1,1)模型和马尔科夫预测模型为基础,建立了优化改进的灰色... 为了预测草地实际载畜量与理论载畜量,为草地畜牧业的可持续发展提供理论依据和决策支持基础,通过对甘南州4个县市1998-2009年的草地实际载畜量和理论载畜量数据分析,以灰色GM(1,1)模型和马尔科夫预测模型为基础,建立了优化改进的灰色等维—马尔科夫残差预测模型,以甘南州合作市实际载畜量为实例进行验证,预测结果显著(p<0.01),预测误差低于7.06%,表明该预测模型精度较高,适用于对草地载畜量的预测研究。最后,利用该模型对2010-2014年甘南州4县市草地实际载畜量和理论载畜量进行预测分析,基本符合草地载畜量实际变化过程,为相关部门合理确定草地载畜量和进行科学草地管理提供参考。 展开更多

关键词 模型 预测 分析 灰色-马尔科夫残差模型 等维递补 载畜量 甘南草地

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马尔科夫理论在中长期负荷预测中的应用 被引量：22

5

作者 黄银华 彭建春 +2 位作者 李常春 刘鼎 孙广强 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期131-136,共6页

针对灰色预测模型对随机波动性较大的数据序列拟合较差、预测精度较低的情况,提出了一种基于马尔科夫灰色残差修正的预测模型,该模型考虑到马尔科夫理论中转移概率可以反映随机因素的影响、适用于随机波动较大的动态过程的特点,将其与... 针对灰色预测模型对随机波动性较大的数据序列拟合较差、预测精度较低的情况,提出了一种基于马尔科夫灰色残差修正的预测模型,该模型考虑到马尔科夫理论中转移概率可以反映随机因素的影响、适用于随机波动较大的动态过程的特点,将其与灰色预测模型进行有机结合。文中一方面利用马尔科夫链对电力负荷的未来残差值进行修正;另一方面运用马尔科夫状态转移矩阵对未来残差值的符号进行判定。该方法弥补了灰色预测模型的固有缺陷。预测结果表明该方法在提高组合预测精度上具有可行性。 展开更多

关键词 中长期负荷预测 灰色模型 残差修正 马尔科夫理论 转移概率

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灰色预测模型在径流长期预报中的应用 被引量：11

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作者 蓝永超 杨志怀 +1 位作者 权建民 刘延平 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 1997年第1期49-52,共4页

基于灰色系统的建模理论，利用河西地区有关河流的径流观测资料，建立了一个ＧＭ（１，１）残差序列周期修正径流预测模型，并用于春旱缺水期３～６月河流来水量的长期预报，经生产部门验证。

关键词 灰色模型 径流 长期预报 残差序列 周期修正

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改进Verhulst模型在饱和负荷预测中的应用 被引量：13

7

作者 尚芳屹 杨宗麟 +2 位作者 程浩忠 辛洁晴 顾洁 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期64-68,共5页

为实现对宏观负荷的饱和时间点、饱和规模的预测,提出了一种基于改进Verhulst模型的饱和负荷预测方法。针对饱和负荷预测时间跨度长、负荷规模增长呈现"S"型的特点,将等维新息递补技术引入灰色Verhulst模型,使预测结果能够更... 为实现对宏观负荷的饱和时间点、饱和规模的预测,提出了一种基于改进Verhulst模型的饱和负荷预测方法。针对饱和负荷预测时间跨度长、负荷规模增长呈现"S"型的特点,将等维新息递补技术引入灰色Verhulst模型,使预测结果能够更科学合理地反映用电需求的发展规律。采用残差修正的思想,构造Verhulst残差修正模型,实现对用电需求的分析与预测。最后,通过实例分析说明该方法的有效性。 展开更多

关键词 饱和负荷预测 饱和指标集 改进Verhulst模型 等维新息递补 残差修正

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基于综合优化GM(1,1)的形变预测模型 被引量：15

8

作者 李克昭 李志伟 +1 位作者 孟福军 丁安民 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2016年第2期120-123,128,共5页

通过对传统GM(1,1)模型的初始条件进行优化,利用复化的Simpson数值积分公式构造背景值,以及对残差序列进行修正,建立优化的GM(1,1)模型,并给出优化模型的精度评价方法和标准。以小浪底大坝的变形实测数据为例,进行基于传统GM(1,1)预测... 通过对传统GM(1,1)模型的初始条件进行优化,利用复化的Simpson数值积分公式构造背景值,以及对残差序列进行修正,建立优化的GM(1,1)模型,并给出优化模型的精度评价方法和标准。以小浪底大坝的变形实测数据为例,进行基于传统GM(1,1)预测模型和优化GM(1,1)预测模型的计算比较。结果表明,基于优化的GM(1,1)预测模型精度更高。 展开更多

关键词 变形灾害预测 GM(1 1)模型 复化Simpson公式 残差修正

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数控成形砂轮磨齿机床几何误差分析与函数补偿法 被引量：7

9

作者 杨清艳 韩江 +1 位作者 张魁榜 夏链 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期3144-3149,共6页

以QCYK7332A数控成形砂轮磨齿机为例,对机床误差进行了分析。应用多体系统理论以及齐次坐标变换建立了几何误差模型,得到了此模型下砂轮尖的6个自由度误差表达式,并在此基础上以机床B轴为例,说明了运动轴误差转化到磨具上,从而引起所加... 以QCYK7332A数控成形砂轮磨齿机为例,对机床误差进行了分析。应用多体系统理论以及齐次坐标变换建立了几何误差模型,得到了此模型下砂轮尖的6个自由度误差表达式,并在此基础上以机床B轴为例,说明了运动轴误差转化到磨具上,从而引起所加工齿轮的齿距、齿形、压力角等误差。为了减小误差,提出了函数补偿法,并以测量机床的X轴角度误差为例,说明机床误差预测以及实时误差补偿的过程,为提高数控成形砂轮磨齿机精度、减小机床的几何误差提供了理论依据。 展开更多

关键词 数控成形砂轮磨齿机 几何误差模型 函数补偿法 误差预测

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电离层暴时的f_oF_2预报技术研究 被引量：14

10

作者 陈丹俊 吴健 王先义 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期18-23,共6页

电离层是一个非常复杂的非线性系统.本文利用BP网络非线性输入-输出映射的特点预报电离层F2层临界频率.由于foF2在太阳活动高低年、不同经纬度、不同季节有着不同变化特点,本文仅以海口站、长春站的数据为例分别对1994年和2001年的foF2... 电离层是一个非常复杂的非线性系统.本文利用BP网络非线性输入-输出映射的特点预报电离层F2层临界频率.由于foF2在太阳活动高低年、不同经纬度、不同季节有着不同变化特点,本文仅以海口站、长春站的数据为例分别对1994年和2001年的foF2进行预报,预报结果表明发生电离层暴时用神经网络法预报foF2比国际参考电离层更有优势.此外,由于不同用户对预报精度的需求不同,本文以海口站2000、2001年的预报结果为例构建了残差模型. 展开更多

关键词 FOF2 暴时预报 BP网络 残差模型

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灰色系统理论在农业需水量预测中的应用 被引量：30

11

作者 李振全 徐建新 +1 位作者 邹向涛 邱林 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第11期24-26,共3页

应用灰色理论建立了GM(1,1)模型,对华北地区某典型区农业用水量进行了预测。所建模型经残差检验证明其模型具有可行性和适应性,在此基础上,通过对典型区农业需水量的预测,为研究区域的水资源综合规划提供了依据。该方法可供相关县级小... 应用灰色理论建立了GM(1,1)模型,对华北地区某典型区农业用水量进行了预测。所建模型经残差检验证明其模型具有可行性和适应性,在此基础上,通过对典型区农业需水量的预测,为研究区域的水资源综合规划提供了依据。该方法可供相关县级小区域水资源评价与规划中作为参考。 展开更多

关键词 农业用水量 需水预测 灰色模型 残差检验

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中长期电量预测的傅里叶-马尔科夫修正模型 被引量：7

12

作者 李欣然 陈鸿琳 +1 位作者 冷华 陈国民 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期62-69,共8页

灰色模型在中长期电量预测中只对电量呈近似指数规律单调增长的序列才有较高的预测精度.随着电量变化随机波动性的增强,建立新的修正预测模型是十分必要的.针对灰色模型抗干扰能力差的问题,提出了灰色预测的傅里叶-马尔科夫修正模型,先... 灰色模型在中长期电量预测中只对电量呈近似指数规律单调增长的序列才有较高的预测精度.随着电量变化随机波动性的增强,建立新的修正预测模型是十分必要的.针对灰色模型抗干扰能力差的问题,提出了灰色预测的傅里叶-马尔科夫修正模型,先利用傅里叶级数法,提取周期信息,优化电量变化的指数率,再采用马尔科夫链法,将电量波动随机性嵌入模型之中,从而对灰色预测的原始残差进行二重修正,提高预测模型的适应性和灵活性.通过实例分析以及对比验证表明,该模型有效地提高了预测精度. 展开更多

关键词 电量预测 灰色模型 残差修正 傅里叶级数 马尔科夫链

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灰色系统残差预测模型软件的研制与应用 被引量：3

13

作者 鄢子平 张庆涛 +1 位作者 李振洪 丁学智 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第4期117-119,141,共4页

基于灰色系统GM(1,1)残差模型编制了GMRCFS预测软件,并对隔河岩大坝1998-06-10—11-28日5个GPS监测点的形变进行了预测。结果表明,GM(1,1)残差模型具有较高的预测精度,合理选取预测步长可达到大坝形变预测的要求。

关键词 灰色系统 GM(1 1)模型 残差 形变预测 大坝形变

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改进响应面法及其近似性能研究 被引量：8

14

作者 潘雷 谷良贤 阎代维 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期806-810,共5页

如何提高近似函数的近似性能是多学科设计优化问题的一个重要研究方向,采用多项式响应面法和径向基函数结合的方法有效提高了函数近似性能。多项式响应面法(Response Surface Method,RSM)在对采样点构建插值曲面时,对结果中的残差并未... 如何提高近似函数的近似性能是多学科设计优化问题的一个重要研究方向,采用多项式响应面法和径向基函数结合的方法有效提高了函数近似性能。多项式响应面法(Response Surface Method,RSM)在对采样点构建插值曲面时,对结果中的残差并未进行处理,从而导致了部分信息的丢失。径向基函数(Radial Basis Function,RBF)插值有效地利用了样本点的信息,但却无法提供待拟合曲面的梯度信息。改进响应面法(Improved Response Surface Method,IRSM)通过对RSM方法的残差进行RBF插值处理,可以在增加有限计算量的条件下提高近似精度,并可提供待拟合曲面的近似梯度信息。测试结果表明,IRSM方法的近似精度随着样本点的增多而显著提高。在样本点较少的时候,IRSM方法的近似性能明显高于RSM方法的近似性能,但可能低于RBF方法的近似性能;而当样本点较多时,IRSM方法的近似性能显著高于RSM方法和RBF方法。 展开更多

关键词 响应面 径向基函数 残差 近似模型

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改进的非等间距灰色模型在大坝位移预测中的应用 被引量：5

15

作者 俞艳玲 郑东健 +2 位作者 俞扬 居艳阳 方正 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第3期50-52,57,共4页

传统GM(1,1)预测模型在大坝位移拟合及预测中存在优化方式单一、适应性不佳等不足,一定程度上影响模型的预测效果。基于蛙跳算法,通过优化背景值和平滑系数、寻找最优定解条件以及残差优化等方法,提出了改进的非等间距GM(1,1)大坝位移... 传统GM(1,1)预测模型在大坝位移拟合及预测中存在优化方式单一、适应性不佳等不足,一定程度上影响模型的预测效果。基于蛙跳算法,通过优化背景值和平滑系数、寻找最优定解条件以及残差优化等方法,提出了改进的非等间距GM(1,1)大坝位移预测模型。结合相关工程实例,对比分析了2种模型的拟合效果和预测精度,说明了相对于传统GM(1,1)大坝位移预测模型,改进的GM(1,1)大坝位移预测模型能有效提高位移预测精度,可以应用于实际大坝结构中的位移监控及预测。 展开更多

关键词 大坝位移 预测模型 改进GM(1 1)模型 混合蛙跳算法 残差优化

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均生函数预报模型的改进实验 被引量：3

16

作者 唐毓勇 蒋国兴 +1 位作者 周礼杏 黄淑娟 《气象》 CSCD 北大核心 2007年第9期94-97,共4页

为了提高对百色市主汛期月降雨量的预报准确率,基于均生函数预报方法,应用百色市1951—2006年6、7、8月份的月降雨资料,通过"短序列建模"和"残差订正"方法进行改进,得到原序列、短序列预报模型及其相应的残差订正... 为了提高对百色市主汛期月降雨量的预报准确率,基于均生函数预报方法,应用百色市1951—2006年6、7、8月份的月降雨资料,通过"短序列建模"和"残差订正"方法进行改进,得到原序列、短序列预报模型及其相应的残差订正预报模型。各改进模型均使预报精度和准确率得到了不同程度的提高,尤其是MGFAFMs模型的预报Ts比MGFFM模型提高了25%。研究结果表明:在月雨量预报业务实践中采取均生函数4模型集合预报方式将是一种很好的选择。 展开更多

关键词 均生函数 短序列建模 残差订正 集合预报

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基于组合模型的电主轴热误差预测 被引量：5

17

作者 雷春丽 芮执元 李鄂民 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1021-1025,共5页

针对数控机床电主轴复杂的热变形机理,建立了基于径向基函数神经网络的组合预测模型预测其变化趋势。根据测量的电主轴热变形数据,分别采用自回归分析模型、灰色系统模型和智能组合预测模型对主轴热误差进行了预测。结果表明:电主轴热... 针对数控机床电主轴复杂的热变形机理,建立了基于径向基函数神经网络的组合预测模型预测其变化趋势。根据测量的电主轴热变形数据,分别采用自回归分析模型、灰色系统模型和智能组合预测模型对主轴热误差进行了预测。结果表明:电主轴热误差组合预测模型的预测准确性优于各单项模型,相对预测精度高出较高单项预测模型3%。 展开更多

关键词 电主轴 热误差 组合模型 预测 径向基函数 自回归分析 灰色系统

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模糊均生函数残差模型在地下水数值模拟降水量预报中的应用 被引量：5

18

作者 肖长来 梁秀娟 安刚 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期89-92,共4页

地下水主要补给来源为大气降水的入渗和地表水体的渗漏。在地下水模拟预报模型中需要预先知道降水量。迄今为止,年降水量的预测仍然是一个不易解决的难题。在模糊均生函数模型(FAFM)基础上,利用其残差数据序列对FAFM进行校正,提出了模... 地下水主要补给来源为大气降水的入渗和地表水体的渗漏。在地下水模拟预报模型中需要预先知道降水量。迄今为止,年降水量的预测仍然是一个不易解决的难题。在模糊均生函数模型(FAFM)基础上,利用其残差数据序列对FAFM进行校正,提出了模糊均生函数残差模型(REMFAF),给出了模型预报精度的检验方法。实例研究表明,REMFAF模型应用于吉林省西部地区地下水数值模拟中的降水量预报,比FAFM的预报精度更高,取得了较为理想的结果。 展开更多

关键词 地下水数值模拟 降水量预报 模糊均生函数模型 模糊均生函数残差模型

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GM(1，1)模型预测农业用水量及节水灌溉形式 被引量：3

19

作者 刘淑慧 程伍群 +2 位作者 高芬 宋少刚 康国芳 《节水灌溉》 北大核心 2007年第8期14-16,共3页

应用灰色理论建立了GM(1,1)模型,对坝上地区农业用水量及在不同节水灌溉措施下的灌溉面积进行了预测。对所建模型进行残差检验、关联度检验、均方差检验和小误差概率检验,精度均满足要求,证明该模型具有可行性和适应性,可以用来预测。... 应用灰色理论建立了GM(1,1)模型,对坝上地区农业用水量及在不同节水灌溉措施下的灌溉面积进行了预测。对所建模型进行残差检验、关联度检验、均方差检验和小误差概率检验,精度均满足要求,证明该模型具有可行性和适应性,可以用来预测。预测结果为研究区域今后的节水灌溉发展提供了依据,可以有效地指导今后该地区的节水灌溉。 展开更多

关键词 农业用水量 节水灌溉面积 预测 灰色模型 残差检验

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残差灰色预测模型在物流需求预测中的应用 被引量：16

20

作者 周茵 《铁道运输与经济》 北大核心 2007年第11期59-61,共3页

为了提高预测精度,在灰色预测模型的基础上建立残差灰色预测模型,对物流需求进行预测,并以实际铁路货运量算例为基础,作分析比较。结果表明,该方法具有预测精度高、理论可靠、计算简单等优点,具有良好的实用性。

关键词 灰色模型 残差 物流需求预测

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