一种基于CATST网络的短时交通拥塞预测方法技术

技术编号:42974233 阅读:38 留言:0更新日期:2024-10-15 13:14
本发明专利技术公开了一种基于CATST网络的短时交通拥塞预测方法,包括以下步骤:(1)获取开源网站地图的实时路况图并进行预处理;(2)构建基于卷积注意力Transformer时空网络即CATST网络,输入经过预处理后的数据进行训练;其中,CATST网络包括:2个时空注意力模块、2个卷积注意力Transformer时空模块、2个批标准化层和3D卷积层;(3)使用均方误差和平均绝对百分比误差作为评价指标,评价CATST网络对于交通拥塞预测的准确度;本发明专利技术不仅适用于流量交通数据集的空间结构,而且还拥有根据输入数据的状态和过去状态来预测未来该点的状态的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通预测,具体涉及一种基于catst网络的短时交通拥塞预测方法。


技术介绍

1、短时交通拥塞预测指的是使用当前时刻的交通数据,对接下来的时刻做出交通状况的实时预测。国内外许多学者一直致力于交通预测领域的研究,如统计学中的谱分析法,基于机器学习的k邻域算法。使用这些方法进行交通流量的预测,虽在一定程度上提升了短时交通预测的准确性,但也不足以应对当下复杂的交通拥塞情景。近年来,随着深度学习的发展,rnn、lstm等模型被应用于短时交通的预测,大大提升了其预测效果。

2、卷积神经网络(cnn)尽管在空间相关性的数据如图像处理和计算机视觉领域表现出色,但缺乏在处理时间序列数据时需要具备的时间依赖性。对于时间序列数据,cnn没有内置的记忆能力,会忽略全局时间依赖关系,而短期预测通常需要对这种时间依赖关系有良好的理解。

3、长短期记忆网络(lstm)改善了传统的rnn模型存在的长期依赖信息问题,但是,交通数据不仅具有时间依赖性,还有显著的空间依赖性(即不同道路和区域之间的相互影响)。lstm主要设计用于捕捉时间依赖关系,而在处理空本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于CATST网络的短时交通拥塞预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于CATST网络的短时交通拥塞预测方法,其特征在于,步骤(1)具体如下:对地图实时路况图进行拼接、剪切和处理获得原始数据,并通过遮罩层去除冗余信息后获得预处理后的数据集,数据集是具有三个RGB通道的图像分辨率为512 *512的图片。

3.根据权利要求1所述的一种基于CATST网络的短时交通拥塞预测方法,其特征在于,步骤(2)中,时空注意力模块用于空间维度进行特征提取,由一个最大池化层、一个平均池化层、一个卷积层以及一个sigmoid激活函数组成;具体如下:...

【技术特征摘要】

1.一种基于catst网络的短时交通拥塞预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于catst网络的短时交通拥塞预测方法,其特征在于,步骤(1)具体如下:对地图实时路况图进行拼接、剪切和处理获得原始数据,并通过遮罩层去除冗余信息后获得预处理后的数据集,数据集是具有三个rgb通道的图像分辨率为512 *512的图片。

3.根据权利要求1所述的一种基于catst网络的短时交通拥塞预测方法,其特征在于,步骤(2)中,时空注意力模块用于空间维度进行特征提取,由一个最大池化层、一个平均池化层、一个卷积层以及一个sigmoid激活函数组成;具体如下:

4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:余文斌奚馗文张成军
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:

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