计算机科学2021,Vol.48Issue(12) :195-203.DOI:10.11896/jsjkx.210400022

基于3D卷积和LSTM编码解码的出行需求预测

Travel Demand Forecasting Based on 3D Convolution and LSTM Encoder-Decoder

滕建 滕飞 李天瑞
计算机科学2021,Vol.48Issue(12) :195-203.DOI:10.11896/jsjkx.210400022

基于3D卷积和LSTM编码解码的出行需求预测

Travel Demand Forecasting Based on 3D Convolution and LSTM Encoder-Decoder

滕建 1滕飞 2李天瑞
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作者信息

  • 1. 西南交通大学计算机与人工智能学院 成都 611756
  • 2. 综合交通大数据应用技术国家工程实验室 成都 611756
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摘要

可靠的区域出行需求预测能够为交通资源的调度和规划提供合理有效的建议.但是,出行预测是一个非常具有挑战性的问题,面临海量的时空大数据建模问题,如何有效地提取时空大数据中的空间特征和时间特征,成为当前城市计算的研究热点.文中提出了一种基于3D卷积和编码-解码注意力机制的需求预测模型(3D Convolution and Encoder-Decoder Attention Demand Forecasting,3D-EDADF),用于同时预测城市区域的出行需求流入量和流出量.3D-EDADF模型首先利用3D卷积来提取时空数据的时空相关性,然后使用LSTM编码解码来对时间依赖性进行捕获,并结合注意力机制来描述流入流出的差异性.3 D-EDADF模型对临近依赖性、日常依赖性和周期依赖性这3种时间依赖特征进行混合建模,然后将它们的多维特征进行加权融合得到最终的预测结果.采用真实的出行需求数据集进行了大量的实验,结果表明,与基准模型相比,3 D-EDADF模型的整体预测误差较低,具有较好的预测性能.

关键词

出行需求预测/时空大数据/3D卷积/编码-解码/注意力机制

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基金项目

国家重点研发计划(2019YFB2101802)

四川省重点研发项目(2021YFG0312)

出版年

2021
计算机科学
重庆西南信息有限公司(原科技部西南信息中心)

计算机科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.944
ISSN:1002-137X
被引量3
参考文献量3
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