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现代电子技术2024年第22期:基于组合赋权优化的ES-ARIMA-BP神经网络交通事故预测研究

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作者:刘尊青;单小曼;辛宁;侯金超;姚亮;钟丽华;

单位:新疆农业大学交通与物流工程学院;新疆维吾尔自治区公安厅交警总队;

摘要:为提高交通事故模型的预测精度,更好地辨识交通事故在时间维度上的规律特性,基于CRITIC法和熵权法组合赋权,构建一种ES-ARIMA-BP神经网络组合预测模型,探究新疆地区交通事故在时间维度上的月度分布规律。首先,使用指数平滑法(ES)进行预测,可减少数据间的噪声,并能捕捉时间序列数据中的季节性变动;其次,使用ARIMA模型进行预测,可捕捉数据中的线性部分、非季节性趋势和周期性波动;最后,为更好地应对数据中的复杂非线性及无周期性波动,引入BP神经网络进行预测。结果表明:构建基于组合赋权优化的ES-ARIMA-BP神经网络组合预测模型,平均绝对误差百分比(MAPE)仅为1.869%,决定系数(R~2)高达0.982,较单一模型及单一赋权法下的组合模型预测误差率更低,拟合程度更好。组合预测模型以数据最大优化为思想基础,可有效克服单一模型的局限,同时采用组合赋权,使其能更好地适应不断变化的数据和环境,从而提高预测的准确度。

关键词:交通事故预测;;ES-ARIMA-BP;;神经网络;;组合模型;;预测模型;;赋权优化

基金资助:国家自然科学基金项目(52268072);; 新疆农业大学校级重点学科项目(XJAUTE2022G09);新疆农业大学科研项目(2523HXKT3)