Стохастическая модель анализа и прогнозирования задержек поездов на основе данных

Предлагается однородная марковская модель для анализа и прогнозирования задержек поездов в ближайшем будущем в условиях непериодического графика движения на однопутной железнодорожной линии. Модель прогнозирования включает два основных процесса — движение по участкам и разрешение конфликтов, которые соответственно описываются стохастическими матрицами восстановления и ухудшения состояния. Матрицы разрабатываются с использованием подхода, основанного на данных. При заданной начальной задержке поезда в начале горизонта прогнозирования его задержка в пределах этого горизонта может быть оценена с помощью векторных и матричных операций, выполняемых отдельно для каждого процесса или для их комбинации. Для сравнения также разработана базовая линейная модель. Численные испытания показали согласующиеся и устойчивые прогнозы задержек поездов, полученные с помощью марковской модели. Это главным образом обусловлено тем, что марковская модель способна учитывать неопределенности на удаленных участках горизонта прогнозирования и реагировать на изменения в движении поездов.