為了提高城市道路交通狀態(tài)預測的準確度，適應交通狀態(tài)劇烈變化，提出了基于K鄰近算法的實時交通預測框架。該框架以路段平均速度的時間序列構(gòu)建特征向量，提出并應用差分序列考慮交通狀態(tài)的幅度變化，滾動預測不同道路類型的短時交通狀態(tài)。實驗結(jié)果表明，增加差分序列的K鄰近算法能準確地實現(xiàn)不同道路類型的短期交通狀態(tài)預測；對比支持向量與隨機森林算法，驗證K鄰近算法更適應交通狀態(tài)變化劇烈的次干道交通預測。

　　交通狀態(tài)預測解決如何在帶有隨機性和不確定性的交通變化中，根據(jù)多源異構(gòu)的交通流數(shù)據(jù)，結(jié)合其他影響因素，進行數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，找出其中的規(guī)律并建立相應的預測方法和模型，以預測未來的交通狀態(tài)變化。短時交通狀態(tài)預測的方法主要包括兩類：構(gòu)建以傳統(tǒng)數(shù)學與物理方法為基礎的預測模型和以現(xiàn)代科學技術與方法（如仿真技術、人工智能、控制理論）為基礎的預測。

　　隨著數(shù)據(jù)挖掘技術的發(fā)展與成熟，K 鄰近算法（KNN 算法）具有結(jié)構(gòu)簡單、計算效率高的特點，獲得越來越多的關注與研究。KNN 算法的相合性和收斂性在中得到有效驗證；與利用高速公路收費站的進出口數(shù)據(jù)，根據(jù)全天不同時段的交通狀況特征進行歷史數(shù)據(jù)分段，采用KNN 算法實現(xiàn)高速公路短期行程時間預測；另一方面，KNN 算法易于與其他算法如核曲線（N-Curve）相結(jié)合，實現(xiàn)不同近鄰的短時行程時間預測；然而，以上研究路段都是狀態(tài)平穩(wěn)的高速公路，缺乏對具有較高隨機性與不確定性的城市道路的KNN 算法預測框架的研究與分析。

　　針對上述問題，本文提出基于KNN 算法的短期預測框架，并提出差分向量作為特征向量的擴充以考慮交通狀態(tài)的急劇變化；結(jié)果表明，對比支持向量與隨機森林方法，增加差分序列的KNN 算法適合預測非線性變化的交通流，實現(xiàn)更高精度的城市短時交通狀態(tài)預測。