田 清,羅 霄
(黃岡師范學(xué)院,湖北 黃岡 438000)
灰色系統(tǒng)理論就是在對世界中存在的實(shí)際問題進(jìn)行縱觀,發(fā)現(xiàn)其人們并沒有了解清楚其內(nèi)部的某些結(jié)構(gòu)以及特征參數(shù)等,并且人們對這些內(nèi)部存在的問題進(jìn)行研究時,也不能像研究表象問題一樣將其研究清楚,只能依靠一些邏輯思維或者一些特殊的方法對其內(nèi)部構(gòu)造的模型進(jìn)行推斷的系統(tǒng)理論。
灰色系統(tǒng)理論是在20世紀(jì)80年代被提出的一種對不確定性問題或者數(shù)據(jù)進(jìn)行研究的方法。其研究的對象為小部分的已知信息,或已知條件的小樣本的不確定性的問題或者數(shù)據(jù),通過對已知信息或者條件進(jìn)行研究,進(jìn)而提取出一些有價值的信息或者數(shù)據(jù),進(jìn)而利用得出的數(shù)據(jù)或者信息對整個不確定性的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,最終得出較為準(zhǔn)確的結(jié)論,從而將其更好的應(yīng)用在實(shí)際生活中。從另外一個層面上對其理解,就是在給定條件的基礎(chǔ)上,通過對實(shí)際存在的問題進(jìn)行分析認(rèn)證,進(jìn)而建立一個一定的模型,通過此模型求出實(shí)際問題的最終答案。
車輛工程是一門對車輛動力學(xué)、各種機(jī)動車等機(jī)械制造的理論、技術(shù)、發(fā)展方向等進(jìn)行研究的工程類學(xué)科。其中包括了機(jī)動車輛、交通運(yùn)輸工具等的理論設(shè)計、研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測等關(guān)鍵性的技術(shù)。目前,車輛工程已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在了人們的生產(chǎn)和生活中,其具有較強(qiáng)的技術(shù)性和綜合性。近年來,我國機(jī)動車輛事業(yè)的發(fā)展與國際上先進(jìn)技術(shù)水平之間的差距越來越小,車輛工程中也引進(jìn)了很多新型的材料、技術(shù)。
目前,灰色系統(tǒng)理論在汽車運(yùn)行以及車輛工程等領(lǐng)域中應(yīng)用的比較廣泛,一般情況下,當(dāng)遇到不確定性的問題時,先對其進(jìn)行灰色預(yù)測,根據(jù)預(yù)測結(jié)果再建立相應(yīng)的模型,進(jìn)而列出相應(yīng)的微分方程,然后應(yīng)用數(shù)學(xué)知識對方程進(jìn)行求解,通過此種方法來解決實(shí)際生活中所存在的問題。
在對此類問題進(jìn)行研究之前,將以下幾點(diǎn)作為本次研究進(jìn)行的依據(jù):(1)機(jī)動車輛的數(shù)量隨著城市化進(jìn)程的加快出現(xiàn)了快速增長的趨勢,進(jìn)而導(dǎo)致大部分通行道路出現(xiàn)了交通擁擠、阻塞等問題;(2)公共交通已經(jīng)成了目前大部分居民出現(xiàn)所需要的重要交通工具;(3)公共交通與國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的理念相符合,與此同時也更好的響應(yīng)了國家提出的“十三五”精神。
由于公共交通線路屬于一個不確定性的問題,在對其進(jìn)行研究時,就需要采用灰色預(yù)測模型來進(jìn)行研究,本次采用了兩種方法,即傳統(tǒng)的灰色預(yù)測模型和常規(guī)的方法,將兩種方法研究得出的結(jié)果進(jìn)行研究分析以及對比,最終得出了更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)果。
在采用灰色預(yù)測模型進(jìn)行灰色預(yù)測分析過程中,一般都要包括灰色的生成、求參運(yùn)算和精準(zhǔn)度檢驗(yàn)。具體如下:
灰色的生成:在進(jìn)行灰色預(yù)測分析的過程中,灰色的生成也就是GM模型的建立,此時就需要列出相應(yīng)的微分方程,比如,這個方程中Xi表示的是n個觀察值,其中的α、β則表示的是待測參數(shù)。
求參運(yùn)算:在此步驟中,要對待測參數(shù)進(jìn)行求解,也就是是要對α、β的值進(jìn)行求解,然后再通過求解矩陣得出觀察值Xi的通解。
精準(zhǔn)度檢驗(yàn):灰色預(yù)測中的精準(zhǔn)度檢驗(yàn)也就是對方程得出的殘差進(jìn)行檢驗(yàn),利用得出的殘差建立一個修正的模型,再通過此模型消除其中的誤差,進(jìn)而提高精準(zhǔn)度。
目前在我國,灰色系統(tǒng)理論依然是很多研究人員研究的方向,其中也有不少研究學(xué)者為灰色系統(tǒng)理論的發(fā)展和應(yīng)用做出了極大的貢獻(xiàn)。在灰色系統(tǒng)的預(yù)測中,通過構(gòu)建一個貨色模型進(jìn)而建立一個微分方程組,通過對方程組進(jìn)行求解來對實(shí)際生活中存在的一些不完整的,甚至是凌亂的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這種方法具有較高的實(shí)用性,將其應(yīng)用在交通線路這個不確定性的問題中,對交通線路的預(yù)測具有較高的應(yīng)用價值。