【摘要】：無標度區(qū)間是時間序列在統(tǒng)計意義上存在分形自相似性的尺度范圍,是交通流多重分形特征研究中的重要組成部分.為解決交通流多重分形研究中多重分形去趨勢波動分析法(multi-fractal detrended fluctuation analysis,MF-DFA)缺乏有效識別無標度區(qū)間方法的問題,本文在分析算法過程中交通流波動函數(shù)對數(shù)曲線突變點性質(zhì)的基礎上,結合傳統(tǒng)無標度區(qū)間識別方法的構建思想,建立基于MF-DFA算法的無標度區(qū)間自動識別方法.以北京市二環(huán)快速路外環(huán)方向的部分道路為例開展實例研究,通過與傳統(tǒng)無標度區(qū)間識別方法的結果對比,驗證新方法的有效性.研究結果表明:本文方法能自動識別交通流多重分形無標度區(qū)間,且穩(wěn)定性好;案例研究可知交通流短時間內(nèi)波動較小、自相似性較強,隨著研究時間段變長、交通流波動逐漸變大,自相似性逐漸消失,進一步解釋了交通流無標度區(qū)間的有限性.
[Abstract]:Scale-free interval is a scale range in which fractal self-similarity exists in the statistical sense of time series, and it is an important part of the study of multifractal characteristics of traffic flow. In order to solve the problem that multiple fractal de-trend fluctuation analysis (multi-fractal detrended fluctuation analysis,MF-DFA) is lack of effective method to identify scale-free interval in the study of multifractal traffic flow, In this paper, based on the analysis of the abrupt point property of logarithmic curve of traffic flow fluctuation function in the process of algorithm, combined with the construction idea of traditional scale-free interval recognition method, a scale-free interval automatic recognition method based on MF-DFA algorithm is established. Taking some roads in the direction of the outer ring of the second Ring Road in Beijing as an example, the effectiveness of the new method is verified by comparing with the results of the traditional scale-free interval identification method. The results show that the proposed method can automatically identify the multifractal scale-free interval of traffic flow, and the stability is good. The case study shows that the fluctuation of traffic flow is small and the self-similarity is strong in a short time. With the prolongation of the research time, the fluctuation of traffic flow becomes larger and the self-similarity disappears gradually, which further explains the finiteness of scale-free interval of traffic flow.
【作者單位】： 北京交通大學交通運輸學院 城市交通復雜系統(tǒng)理論與技術教育部重點實驗室;
【基金】：國家高技術研究發(fā)展計劃(批準號:2011AA110303) 國家重點基礎研究發(fā)展計劃(批準號:2012CB725406) 國家自然科學基金(批準號:71001006)資助的課題~~
【分類號】：O211.61;U491.112

【參考文獻】

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本文編號：2492345