改進(jìn)灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在甘肅省鐵路客運量預(yù)測中的運用

改進(jìn)灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在甘肅省鐵路客運量預(yù)測中的運用

1.引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，鐵路客運量成為評估交通運輸發(fā)展的重要指標(biāo)。準(zhǔn)確預(yù)測鐵路客運量對于鐵路部門的運營管理和決策制定來說至關(guān)重要。然而，鐵路客運量受多種因素影響，如經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口遷移、旅游需求等，復(fù)雜性使得預(yù)測問題變得困難。

2.研究目的

本文旨在改進(jìn)灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，在甘肅省鐵路客運量預(yù)測中提高預(yù)測精度，并為鐵路管理部門提供科學(xué)的決策參考。

3.方法

3.1灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型

灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是將灰色理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型相結(jié)合而形成的一種方法。該模型綜合了灰色預(yù)測的優(yōu)勢和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的非線性映射能力，能夠有效地處理非線性系統(tǒng)的預(yù)測問題。

3.2數(shù)據(jù)收集和預(yù)處理

收集甘肅省鐵路客運量的歷史數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理，如去除異常值和缺失值的處理。

3.3模型構(gòu)建與訓(xùn)練

基于收集的數(shù)據(jù)，構(gòu)建灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。首先，將歷史數(shù)據(jù)分割為訓(xùn)練集和驗證集。然后，利用訓(xùn)練集對模型進(jìn)行訓(xùn)練，調(diào)整模型的參數(shù)和權(quán)值。最后，利用驗證集評估模型的預(yù)測性能，選擇最佳的模型。

3.4模型改進(jìn)

針對傳統(tǒng)的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測精度不高的問題，本文提出以下改進(jìn)措施：

（1）引入降噪技術(shù)：利用小波變換等方法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

（2）特征選擇：利用相關(guān)性分析、主成分分析等方法篩選出對鐵路客運量影響較大的特征變量，減少無用信息。

（3）模型集成：結(jié)合多個灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)果，采用集成學(xué)習(xí)的思想，提高預(yù)測的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

4.實驗設(shè)計與結(jié)果分析

將改進(jìn)后的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于甘肅省鐵路客運量的預(yù)測，并與傳統(tǒng)的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行對比實驗。實驗結(jié)果表明，改進(jìn)后的模型在預(yù)測精度、穩(wěn)定性等方面均優(yōu)于傳統(tǒng)模型。

5.決策應(yīng)用

將預(yù)測結(jié)果提供給甘肅省鐵路管理部門，幫助其合理安排鐵路運力和優(yōu)化運營管理。預(yù)測結(jié)果也可應(yīng)用于制定旅客運輸政策，提高服務(wù)質(zhì)量和旅客滿意度。

6.結(jié)論

本研究在甘肅省鐵路客運量預(yù)測中運用改進(jìn)的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，提高了預(yù)測精度和穩(wěn)定性。該模型綜合了灰色理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)勢，能夠更好地解決非線性問題。進(jìn)一步的研究可以考慮引入其他因素如氣候、節(jié)假日等對鐵路客運量的影響，以進(jìn)一步提高模型的預(yù)測準(zhǔn)確性本研究通過引入降噪技術(shù)、特征選擇和模型集成等改進(jìn)措施，對灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了優(yōu)化，應(yīng)用于甘肅省鐵路客運量的預(yù)測。實驗結(jié)果表明，改進(jìn)后的模型在預(yù)測精度和穩(wěn)定性方面均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)模型。預(yù)測結(jié)果可為甘肅省鐵路管理部門提供合理安排運力和優(yōu)化運營管理的參考，同時可應(yīng)用于制定旅客運輸政策，提高服務(wù)質(zhì)量和旅客滿意度。本研究綜合了灰色理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)勢，為