Yıl 2018, Cilt 22, Sayı 2, Sayfalar 390 - 400 2018-04-01

Developing Short-Term Traffic Forecasting Models Using Seasonal ARIMA Method for D-200 Highway
D-200 Karayolu için Dönemsel ARIMA Yöntemi ile Kısa Dönemli Trafik Akım Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi

Erdem Doğan [1]

90 120

Nowadays, forecasting short-term traffic is necessary for traffic control systems to serve efficiently. In this study, short-term traffic forecasting models were developed using seasonal autoregressive integrated moving average (SARIMA) technique for the highway (D-200, E88) in Kırıkkale border. The dataset for modeling were collected for each lane with 15 min periods from the road section which is in 29+100 km on the highway for two months. The 80% of data were utilized to develop SARIMA models and the rest of the data were used for testing the models. As a result of the analyses, SARIMA(1,0,1)(0,1,1)672 produced the lowest forecasting error values for both lanes. The R2 values of the models were calculated about 92% for right lane and 88% for left lane. The models generated high R2 values and low errors, therefore developed SARIMA models can be used on uninterrupted road sections in Turkish highways.

 Günümüzde trafik kontrol sistemlerinin verimli çalışabilmesi için kısa dönemli trafiğin tahmin edilmesi gerekli olmaktadır. Bu çalışmada, Kırıkkale İl sınırlarındaki (D-200, E88) karayoluna   ait kısa dönemli trafik tahmin modellerinin geliştirilmesi için dönemsel otoregresif bileşik hareketli ortalama (SARIMA) tekniği kullanılmıştır.. Modellemede kullanılan veri seti, yolun 29+100 km’ sinde belirlenen kesiminde, yaklaşık 2 ay süre boyunca 15 dk.’ lık zaman dilimleri şeklinde yapılan sayımlardan her bir şerit için ayrı olarak elde edilmiştir. Elde edilen trafik akımı verilerinin %80’ i SARIMA modellerinin oluşturulması için, kalan kısmı ise modelin tahminlerinin test edilmesi için kullanılmıştır. Farklı tiplerdeki SARIMA modelleri iki şeritli karayolunun sağ ve sol şeritleri için oluşturulmuştur. Analizler sonucunda SARIMA(1,0,1)(0,1,1)672 her iki şerit için en düşük tahmin hatalarını üretmiştir. Modellere ait R2 değerleri ise sağ şerit için 0,92, sol şerit için 0,88 seviyelerinde olduğu hesaplanmıştır. Modellerin yüksek R2 değerleri ve düşük hatalar üretmesi nedeniyle geliştirilen SARIMA modellerinin Türkiye karayollarının kesintisiz akım koşullarını sağlayan yol kesiminde Türkiye'de kullanılabileceğini anlaşılmıştır.

  • M. S. Ahmed and A. R. Cook, “Analysıs of freeway traffıc tıme-serıes data by usıng box-jenkıns technıques.,” Transportation Research Record, no. 722. pp. 1–9, 1979.
  • W. H. K. Lam, Y. F. Tang, and M. Tam, “Comparison of Two Non-Parametric Models for Daily Traffic Forecasting in Hong Kong,” J. Forecast., vol. 192, pp. 173–192, 2006.
  • Y. Xie, Y. Zhang, and Z. Ye, “Short-term traffic volume forecasting using Kalman filter with discrete wavelet decomposition,” Comput. Civ. Infrastruct. Eng., vol. 22, no. 5, pp. 326–334, 2007.
  • J. Guo, B. M. Williams, and B. L. Smith, “Data Collection Time Intervals for Stochastic Short-Term Traffic Flow Forecasting,” Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board, vol. 2024, no. 1, pp. 18–26, 2008.
  • S. Shekhar and B. M. Williams, “Adaptive Seasonal Time Series Models for Forecasting Short-Term Traffic Flow,” Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board, vol. 2024, no. 1, pp. 116–125, 2008.
  • J.-B. Sheu, L. W. Lan, and Y.-S. Huang, “Short-term prediction of traffic dynamics with real-time recurrent learning algorithms,” Transportmetrica, vol. 5, no. 1, pp. 59–83, 2009.
  • T. Cheng, J. Haworth, and J. Wang, “Spatio-temporal autocorrelation of road network data,” J. Geogr. Syst., vol. 14, no. 4, pp. 389–413, 2012.
  • T. T. Tchrakian, B. Basu, and M. O’Mahony, “Real-time traffic flow forecasting using spectral analysis,” IEEE Trans. Intell. Transp. Syst., vol. 13, no. 2, pp. 519–526, 2012.
  • C. Chen, Y. Wang, L. Li, J. Hu, and Z. Zhang, “The retrieval of intra-day trend and its influence on traffic prediction,” Transp. Res. Part C Emerg. Technol., vol. 22, pp. 103–118, 2012.
  • H. Chang, Y. Lee, B. Yoon, and S. Baek, “Dynamic near-term traffic flow prediction: system-oriented approach based on past experiences,” IET Intell. Transp. Syst., vol. 6, no. 3, p. 292, 2012.
  • F. Guo, R. Krishnan, and J. Polak, “A computationally efficient two-stage method for short-term traffic prediction on urban roads,” Transp. Plan. Technol., vol. 36, no. 1, pp. 62–75, 2013.
  • E. I. Vlahogianni, M. G. Karlaftis, and J. C. Golias, “Short-term traffic forecasting: Where we are and where we’re going,” Transp. Res. Part C Emerg. Technol., Feb. 2014.
  • G. E. P. Box, G. M. Jenkins, G. C. Reinsel, and G. M. Ljung, Time series analysis: forecasting and control. John Wiley & Sons, 2015.
  • B. L. Smith, B. M. Williams, and R. Keith Oswald, “Comparison of parametric and nonparametric models for traffic flow forecasting,” Transp. Res. Part C Emerg. Technol., vol. 10, no. 4, pp. 303–321, 2002.
  • J. Pfanzagl, Parametric statistical theory. Walter de Gruyter, 1994.
Birincil Dil tr
Konular İnşaat Mühendisliği
Yayımlanma Tarihi Nisan 2018
Dergi Bölümü Araştırma Makalesi
Yazarlar

Orcid: orcid.org/0000-0001-7802-641X
Yazar: Erdem Doğan
E-posta: edogan@kku.edu.tr
Kurum: Kırıkkale Üniversitesi
Ülke: Turkey


Bibtex @araştırma makalesi { saufenbilder308997, journal = {Sakarya University Journal of Science}, issn = {1301-4048}, address = {Sakarya Üniversitesi}, year = {2018}, volume = {22}, pages = {390 - 400}, doi = {10.16984/saufenbilder.308997}, title = {D-200 Karayolu için Dönemsel ARIMA Yöntemi ile Kısa Dönemli Trafik Akım Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi}, key = {cite}, author = {Doğan, Erdem} }
APA Doğan, E . (2018). D-200 Karayolu için Dönemsel ARIMA Yöntemi ile Kısa Dönemli Trafik Akım Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi. Sakarya University Journal of Science, 22 (2), 390-400. DOI: 10.16984/saufenbilder.308997
MLA Doğan, E . "D-200 Karayolu için Dönemsel ARIMA Yöntemi ile Kısa Dönemli Trafik Akım Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi". Sakarya University Journal of Science 22 (2018): 390-400 <http://www.saujs.sakarya.edu.tr/issue/30829/308997>
Chicago Doğan, E . "D-200 Karayolu için Dönemsel ARIMA Yöntemi ile Kısa Dönemli Trafik Akım Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi". Sakarya University Journal of Science 22 (2018): 390-400
RIS TY - JOUR T1 - D-200 Karayolu için Dönemsel ARIMA Yöntemi ile Kısa Dönemli Trafik Akım Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi AU - Erdem Doğan Y1 - 2018 PY - 2018 N1 - doi: 10.16984/saufenbilder.308997 DO - 10.16984/saufenbilder.308997 T2 - Sakarya University Journal of Science JF - Journal JO - JOR SP - 390 EP - 400 VL - 22 IS - 2 SN - 1301-4048-2147-835X M3 - doi: 10.16984/saufenbilder.308997 UR - http://dx.doi.org/10.16984/saufenbilder.308997 Y2 - 2017 ER -
EndNote %0 Sakarya University Journal of Science D-200 Karayolu için Dönemsel ARIMA Yöntemi ile Kısa Dönemli Trafik Akım Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi %A Erdem Doğan %T D-200 Karayolu için Dönemsel ARIMA Yöntemi ile Kısa Dönemli Trafik Akım Tahmin Modellerinin Geliştirilmesi %D 2018 %J Sakarya University Journal of Science %P 1301-4048-2147-835X %V 22 %N 2 %R doi: 10.16984/saufenbilder.308997 %U 10.16984/saufenbilder.308997