Научная статья на тему 'Построение множественной линейной регрессионной модели сезонных изменений входного пассажиропотока метрополитена'

Построение множественной линейной регрессионной модели сезонных изменений входного пассажиропотока метрополитена Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
343
60
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
математическая модель / множественная регрессия / пассажиропоток / АСКОП-М

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Хрущева Дарья Сергеевна

В последние годы происходит увеличение пассажиропотока метрополитена. Поэтому важной задачей для научных исследований является математическое моделирование пассажиропотоков для их анализа и управления ими. В статье рассмотрена множественная линейная регрессионная модель сезонных изменений пассажиропотока. В качестве исходных данных для построения модели использованы реальные значения пассажиропотока, зафиксированные «Автоматизированной системой контроля оплаты проезда на метрополитене» (АСКОП-М).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Построение множественной линейной регрессионной модели сезонных изменений входного пассажиропотока метрополитена»

Содержание

36

перебора вариантов / Железнодорожный транспорт. №2. - 1967.

Устав железнодорожного транспорта Российской Федерации. - М.: Контракт, 2003. -128 с.

Величко В.И. Организация взаимодействия железных дорог и грузоотправителей в современных условиях. Спец. 05.22.08. Управление процессами перевозок: Диссертация на соиск. уч. степени к.т.н. // РГОТУПС - М., 2001.

Ковалев В.И., Осьминина И.И. Алгоритм составления вариантов плана формирования поездов в АС РПФП // Информационные технологии на железнодорожном транспорте: Доклады восьмой международной научно-практической конференции «ИНФОТРАНС-2003». - СПб.: 2003. - С.194-202.

Осьминин А.Т. Рациональная организация вагонопотоков на основе методов многокритериальной оптимизации. Автореферат дис. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. - Самара, 2000.

УДК 656.224.072.4: 656.342

ПОСТРОЕНИЕ МНОЖЕСТВЕННОЙ ЛИНЕЙНОЙ РЕГРЕССИОННОЙ МОДЕЛИ СЕЗОННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ВХОДНОГО ПАССАЖИРОПОТОКА МЕТРОПОЛИТЕНА

Д.С. Хрущева

Аннотация

В последние годы происходит увеличение пассажиропотока метрополитена. Поэтому важной задачей для научных исследований является математическое моделирование пассажиропотоков для их анализа и управления ими. В статье рассмотрена множественная линейная регрессионная модель сезонных изменений пассажиропотока. В качестве исходных данных для построения модели использованы реальные значения пассажиропотока, зафиксированные «Автоматизированной системой контроля оплаты проезда на метрополитене» (АСКОП-М).

Ключевые слова: математическая модель; множественная регрессия; пассажиропоток; АСКОП-М

Введение

Для решения ряда задач метрополитена необходимо полное представление о входном пассажиропотоке. Под входным пассажиропотоком будем понимать количество людей, вошедших в метрополитен за определенный интервал времени. Нужно исследовать, как изменяется входной пассажиропоток в зависимости от времени года и от

Известия Петербургского университета путей сообщения

2005/1

Содержание

37

времени суток. Такую возможность дает математическая модель сезонных изменений. Ее можно построить с использованием линейной модели множественной регрессии.

1. Математическая модель

Естественным обобщением линейной парной регрессии является многомерная регрессионная модель или модель множественной регрессии:

У,=Ь0+Ь1Ху+Ь2х11+... + Ьтхт1+и1, i = l,n. (1)

В матричной форме классическая модель множественной регрессии имеет вид:

Y = X-Ь + и

(2)

Здесь Y - вектор-столбец размерности (п х 1) выборочных значений генеральной совокупности Y (входного пассажиропотока).

Матрица X наблюдаемых значений факторов (времени суток и времени года имеет размерность (п х( m +1)). Добавление 1 к общему

числу факторов m учитывает свободный член Ь0 в уравнении регрессии. Значения фактора *0 для свободного члена принято считать равными единице.

Вектор Ь - вектор-столбец размерности ((m + 1)х 1) неизвестных,

подлежащих оценке параметров модели (коэффициентов регрессии);

и - случайный вектор-столбец размерности (n х 1) ошибок наблюдений.

В развернутой форме:

fu \

rУ 1 ( 1 *11

f „ Л

V Уп )

V1 *1п

Известия Петербургского университета путей сообщения

2005/1

Содержание

38

Для данной задачи m = 2 и множественная регрессионная модель принимает вид:

У = bo + bxxXi + b, X2i + ц, i = 1, n, (4)

где x. - время суток, x2i - время года.

Оценка параметров многомерной модели, как и в случае парной регрессии, осуществляется обычно классическим методом наименьших квадратов. МНК-оценки в матричной форме находят по формулам:

Ь = [хтх)~' XTY. (5)

Исходными данными для моделирования служат значения годового входного пассажиропотока по средам на станции «Ломоносовская» метрополитена Санкт-Петербурга. Поскольку пассажиропоток в выходные дни, приходящиеся на среды, значительно меньше, то соответствующие значения пассажиропотока считаются выбросами и в построении модели не участвуют.

Рис. 1. Множественная линейная регрессионная модель.

Для наиболее точного представления исходного пассажиропотока построена кусочно-плоскостная модель. Для этого промежутки значений каждого фактора разбиты на 4 части, на каждой из которых строится линейная модель множественной регрессии.

Полученная поверхность приведена на рисунке 1.

Известия Петербургского университета путей сообщения

2005/1

Содержание

39

2. Заключение

Модель имеет аналитическое задание. Можно оценить ее качество и сделать по ней прогноз сезонного изменения входного пассажиропотока с заданной степенью точности.

3. Литература

Айвазян С.А., Мхитарян В.И. Прикладная статистика и эконометрика. - М.: ЮНИТИ, 1998.

Подвижной состав

УДК 629.432:629.423.3

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОТЕРЕ ПОТРЕБИТЕЛЯ В РЕЖИМЕ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ГРУЗОВОГО ЭЛЕКТРОВОЗА ПОСТОЯННОГО ТОКА

А.А. Богдан

Аннотация

Анализ электромагнитных процессов в режиме рекуперативного торможения требуется при разработке силовой схемы на основе микропроцессорных систем управления (МПСУ) и IGBT транзисторах. Рассмотрены вопросы разработки схем замещения силовой цепи электровоза с использованием модели тягового двигателя.

Ключевые слова: рекуперативное торможение; схема замещения;

математическое моделирование

Введение

Потеря потребителя в режиме рекуперативного торможения приводит к резкому увеличению напряжения, что может быть опасным для электрического оборудования электровоза. Предлагается разработка на базе IGBT транзистора с МПСУ, позволяющая как защитить оборудование от повреждения, так и повысить надежность электрического торможения. В работе проведен анализ электромагнитных процессов, возникающих при переходе с рекуперативного торможения на реостатное.

1. Разработка схемы замещения участка тяговой сети

Известия Петербургского университета путей сообщения

2005/1

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.