基于二次分解集成的机场流量短期预测

王飞, 韩翔宇

中国民航大学学报 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (06) : 52-60.

基于二次分解集成的机场流量短期预测

  • 王飞, 韩翔宇
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摘要

为实现准确的机场流量短期预测,本文建立了基于二次分解方法的分解集成预测模型。首先,应用局部加权回归周期趋势分解(STL, seasonal and trend decomposition procedure based on Loess)算法将原始时间序列分解为趋势项、季节项和余项3个分量,并计算其样本熵。其次,应用遗传算法(GA,genetic algorithm)优化变分模态分解(VMD,variational mode decomposition)参数,对熵值较大的分量进行二次分解。再次,使用极端梯度提升(XGBoost, extreme gradient boosting)对二次分解后的所有分量进行预测,采用加和集成得到最终的预测值。最后,采集国内典型机场实际运行数据进行实例分析。针对北京首都国际机场60 min进场、离场流量时序,本文模型预测的均等系数(EC,equal coefficient)值分别为0.970 3、0.995 9,相比其他常用模型均有所提高。此外,对于上海浦东、上海虹桥、广州白云3个大型国际机场,本文模型在60 min、30 min统计尺度下进场和离场流量预测的EC值均在0.970 0以上,15 min统计尺度下预测的EC值均在0.950 0以上。结果表明,本文建立的二次分解集成预测模型具有良好的准确性和普适性,用于机场流量短期预测是可行和有效的。

关键词

航空运输 / 空中交通流量管理 / 机场流量短期预测 / 分解集成预测 / 二次分解

中图分类号

V355

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王飞, 韩翔宇. 基于二次分解集成的机场流量短期预测. 中国民航大学学报. 2024, 42(06): 52-60

基金

天津市应用基础研究多元投入基金重点项目(21JCZDJC00840); 中央高校基本科研业务费专项(3122019129)

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