高速公路车流预测模型

整合历史及多类关键因素,通过时序预测算法实现未来车流时空分布预测。

高速公路车流预测模型

客户问题

  • 交通量受节假日、施工、事故、天气和区域经济等多因素影响,人工判断难以稳定复现。

  • 投前可研、中长期资产评估与运营期财务分析缺少统一预测口径。

  • 存量路段短时流量变化快,拥堵管控和应急资源需要提前准备。

  • 预测结果难以按项目、业主、路段和月份灵活拆分,影响经营分析。

方案方法

模型定义

构建覆盖短期预测与中长期预测的高速公路交通量分析体系,将交通预测结果连接到拥堵预警、应急管控、通行费收入测算、投前风险评估和运营期资产评估。

短期流量预测

关联历史流量、施工、事故、文旅活动、车型、节假日等变量,形成按路段、时段和方向的短期预测结果,为拥堵预判、应急管控和资源调度提供依据。

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  • 存量路段短时流量预测包括选择路段、输入时间以及其他衍生特征信息;

  • 选择预测模型,如BiLSTM、ConvLSTM、Transformer、时序模型、LGBM等;

  • 生成短时流量预测结果;

  • 基于验证数据集对模型效果进行验证。

中长期交通量与收入预测

基于历史交通量、经济发展、区域规划和项目基础条件,选择适配的时间序列、机器学习或组合模型,预测未来交通量及通行费收入,并支持按项目、业主、路段和月份拆分。

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  • 输入项目路段、预测时间等基础信息;

  • 判断预测基础年数据的特征;

  • 选择合适的预测模型;

  • 生成未来通行费收入预测结果;

  • 根据实际情况进行预测结果调整,支持分月、分路段。

模型验证与人工校准

输入项目路段、预测时间和衍生特征,判断预测基础年数据特征,选择合适模型并生成结果;基于验证数据集检查模型效果,允许结合实际重大事件、政策变化和运营条件进行人工复核与调整。

应用边界

预测结果是投资、运营和财务分析的辅助依据,不替代正式可研、审查、定价或财务决策。模型精度依赖数据连续性、口径一致性和事件变量完整程度。

实施路径

  1. 数据盘点

    梳理收费、门架、车型、施工、事故、天气、文旅活动和经济变量。

  2. 特征工程

    完成缺失处理、异常识别、时空特征构造和预测粒度设计。

  3. 模型配置

    按短期和中长期场景选择BiLSTM、ConvLSTM、Transformer、时序模型或LGBM等模型。

  4. 验证校准

    使用历史验证集检验效果,并结合项目实际情况开展人工校准。

  5. 应用运营

    将预测结果接入交通组织、财务分析、投前评估和资产运营看板。

主要交付

  • 交通量预测数据目录与指标口径
  • 短期流量预测模型方案
  • 中长期交通量及通行费收入预测模型方案
  • 模型验证评估报告
  • 分路段、分项目、分月份预测结果模板
  • 预测结果应用与运营管理方案