计算机技术与发展2023,Vol.33Issue(9) :141-148.DOI:10.3969/j.issn.1673-629X.2023.09.021

基于ASTG-CRNN模型的多步长交通流预测

Multi-step Traffic Flow Prediction Based on ASTG-CRNN

贵向泉 熊家昌 李立 郭莎莎
计算机技术与发展2023,Vol.33Issue(9) :141-148.DOI:10.3969/j.issn.1673-629X.2023.09.021

基于ASTG-CRNN模型的多步长交通流预测

Multi-step Traffic Flow Prediction Based on ASTG-CRNN

贵向泉 1熊家昌 1李立 1郭莎莎2
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作者信息

  • 1. 兰州理工大学 计算机与通信学院,甘肃 兰州 730050
  • 2. 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司 数字化与信息中心,陕西 西安 710000
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摘要

针对交通流预测模型中路网表征结构难以进行刻画和交通流数据中动态时空相关性难以进行建模以及其中时间特征捕获不充分的问题,提出一种基于注意力机制和时空图卷积循环神经网络的交通流预测模型(ASTG-CRNN).首先,通过定义节点相对邻近度来确定路网表征结构的关系权重;其次,通过在时空维度上引入注意力机制对动态时空相关性进行建模,再采用图卷积捕获交通流数据中的空间特征;最后,采用卷积神经网络和双向门控循环神经单元的组合模块共同捕捉时间特征,从而能更好地表达交通流的时空特性.在两个公开交通流数据集PeMS04 和PeMS08 上对模型预测效果进行验证,其结果表明,ASTG-CRNN模型的预测结果均优于其它模型,与时空同步图卷积网络模型(STSGCN)相比,在未来1h内预测结果的MAE、RMSE和MAPE在数据集PeMS08 上分别降低了2.71、2.69 和0.87%.

关键词

交通流预测/注意力机制/相对邻近度/时空相关性/图卷积网络/循环神经网络

Key words

traffic flow prediction/attention mechanism/relative proximity/spatio-temporal correlations/graph convolutional network/recurrent neural network

引用本文复制引用

基金项目

国家重点研发计划(2020YFB1713600)

出版年

2023
计算机技术与发展
陕西省计算机学会

计算机技术与发展

CSTPCD
影响因子:0.621
ISSN:1673-629X
参考文献量8
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