公交线路客流预测
科技学院
毕业设计（论文）题目公交线路客流预测
院（系）数理学院
专业班级应数普2012-02
学生罗小芳学号2012444028
指导教师严羿鹏职称讲师
评阅教师职称
2016年6 月7 日
学生毕业设计（论文）原创性声明
本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了意。
毕业设计（论文）作者（签字）：
年月日
摘要
公共交通是城市客运交通中必不可少的一个版块，是处理城市交通拥堵问题的重要方式，其运营好坏会直接影响到我国经济的运转状况和市民的生活质量。因此，为了便于管理和完善公交运营调度，于是产生了智能公交管理系统。公交运行管理系统向公交公司提供各种重要的交通状态数据，为管理者提供各种决策支持；公交信息服务系统为市民提供出行前、中和到达前的各种信息，提高乘客出行的便利[9]。管理者依靠公交运行管理系统提供的数据，研究和实现对客流量分布规律的分析和变化情况的预测，以客流分布的结果，提前为人们选择合适的公交线路、避开线路客流高峰。本文亦是根据智能IC卡所提供的历史刷卡数据来分析客流分布规律，并对未来某一时段的客流量进行预测。
本文以公交线路客流量为研究对象，时间及天气情况为影响因素，使用MATLAB 和Excel进行了数据筛选和处理，采用了一元线性回归模型和多元线性回归模型进行求解，同时最终预测出公交客流量的未来值，并检验其可行性。
关键词：客流预测一元线性回归多元线性回归数据分析
ABSTRACT
Public transport is an essential part of urban passenger transport, and an important way of dealing with the problem of urban traffic congestion and its operations will directly affect the operational status of our economy and quality of life. Therefore, in order to facilitate the management and improve the operation of public transport, so the intelligent public transport management system. Bus operation and management system provides a variety of important transportation status data to the bus company, and provides a variety of decision support; public information service system to the public before the trip, in a variety of information before arrival and to improve passenger travel convenience[9]. Managers rely on the data provided by the Public Transport Management System to research and implement on the distribution of passenger flow prediction analysis and variation of the rules, to the passenger flow distribution results, ahead of people choice suitable bus lines, to avoid the peak passenger flow line. In this paper, based on the historical credit card data provided by the intelligent IC card, this paper analyses the distribution law of the passenger flow, and forecasts the traffic flow of a certain period of time.
The bus routes traffic as the research object, considering the bus routes traffic audience not deterministic factors jointly influence, so the change is uncertainty. Therefore, we can’t take general curve fitting method to predict the next week the traffic. In this paper, the two models are solved, respectively is a polynomial regression model and multiple linear regression model, and use MATLAB and Excel data filtering and data processing, and ultimately predict the future value of bus traffic.
Keywords: patronage prediction；a polynomial regression；multi-factor linear regression；data analysis
目录
摘要.................................................................... I 1 绪论.. (1)
1.1 研究背景及意义 (1)
1.2 国外研究现状 (2)
2 问题分析 (3)
3 基本概念和理论 (3)
3.1 一元线性回归模型[16] (4)
3.1.1 一元线性回归的定义 (4)
3.1.2 一元线性回归系数估计 (5)
3.1.3 模型预测 (5)
3.2 多元线性回归模型[16] (6)
3.2.1 多元线性回归的定义 (6)
3.2.2 多元线性回归的系数估计 (8)
3.2.3 显著性检验 (8)
3.2.4 模型预测 (9)
4 公交线路客流预测 (10)
4.1 解释变量选取及数据说明 (10)
4.1.1 数据的初步处理与分析 (11)
4.2 一元线性回归模型 (15)
4.3 多元非线性回归模型 (16)
4.3.1 模型一 (16)
4.3.2 模型二 (19)
5 总结 (20)
参考文献 (21)
致 (22)
1 绪论
1.1 研究背景及意义
随着我国经济的迅猛发展，城市化建设的加快，城市规模不断扩大，城市人口也不断增加，使得城市居民对交通的需求量日益增多。如今几乎每家每户都有一辆乃至多辆私家车，致使交通拥堵日益严峻，城市交通问题也日益凸显。未来学家朱立安曾指出，“作为不发达国家经济发展的条件，交通运输有着多方面的重要作用，如果经济发展的关键因素只有一个，那么它既不是文化，也不是制度和心理，而是交通运输和通讯系统[4]。”明确表明了交通运输在城市中的重要地位，更说明了进行公交规划及发展的必要性。
城市公共交通是指为住在城市和近郊围的市民解决出行问题，运用大量的交通运输工具的旅客运输系统，是城市客运交通系统的核心，是城市扩大建设和发展的重要基础设施之一，是市民进行生产和活动不可缺少的社会公共设施，也是城市重要规划和社会化生产的首要物质条件。同时，城市公共交通也是随着客流量、路面状况以及天气情况等发生变化的市民乘车系统。为了制定科学有效并合理的发车计划，实现对现有车辆的高效管理及合理分配，解决乘客对公交公司有限车辆资源的需求在时间上的矛盾，提高城市公共交同的管理水平和服务水平，首先是要利用现有的IC卡系统对乘坐公交车的人数进行自动监测。
一个高效运行的城市公交系统会解决一系列难题：城市交通拥堵，市民日常出行问题，环境的污染。城市公交系统能否高效运行不仅仅取决于路面和车辆等设施基础条件，更依赖于先进的运营管理和技术手段。对公交客流信息全面、准确的把握是公交管理工作的基础，它不仅为日常调度提供依据，也为线网优化提供了重要参考[3]。
公交客流是由一定数量的乘客在公交线路上和一定时间用公交实现位移的乘车人数总称。在城市公共交通规划、建设及运营的每个环节中，公共交通发展规模的基本依据由公交客流量所决定。客流预测作为评判公共交通建设运营社会效益和经济效益的量化依据，对公共交通的线网布局计划、建设规模、运营管理及线路可行性研究等多方面起到尤为重要的作用。因此，单单从IC卡系统中掌握了客流信息并不能起到任何作用，更重要的是能够对客流数据以及天气等其他因素加以分析并研究人们日常出行的重要规律。根据客流分布的结果，提前为人们选择合适的交通线路、避开线路客流高峰。
综上所述，研究和实现对客流分布规律的分析和变化情况的预测，对公交管理水平和公交运营效率均具有十分重要的作用。