高速公路交通流的分形特征实证分析

摘要：

高速公路交通流演化分形特征的研究有助于深刻理解高速公路交通系统的内在演化规律,为高速公路交通流的预测和控制提供理论依据.本文利用统计学方法和复杂网络可视化技术对高速公路交通流的分形特征进行实证分析.首先,利用重标极差法计算了交通流时间序列的Hurst指数和V统计量,发现不同时间标度下高速公路交通流时间序列的Hurst指数都大于0.5,并且V统计量曲线有上升趋势,说明高速公路交通流时间序列具有自相似性和长程相关性;然后,根据可视算法,将高速公路交通流时间序列转化为复杂网络,计算网络的拓扑参数,发现网络的度分布均呈幂律分布,表明该网络为无标度网络,进一步揭示高速公路交通流时间序列为分形序列.同时发现网络的平均路径长度随网络规模的增大呈对数增长,说明网络具有小世界特征.实证分析的结果对高速公路交通流量预测中时间标度的选择和预测长度的确定有重要的参考价值.本文的研究可以为揭示高速公路交通流演化的复杂性提供新的思路和方法.

关键词：高速公路交通流、分形、Hurst指数、复杂网络

所属期刊栏目：52

分类号：TP301.5(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金11102124,91338107;教育部博士点基金20130181110095

在线出版日期：2015-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：771-778