一种基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法

文档序号:26053513发布日期:2021-07-27 15:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,其特性在于,包括:

采集车流量数据信息;

对所述数据信息进行预处理,统计车流量的实际值;

根据所述实际值构建时间卷积网络,并对所述网络进行训练;

将车流量的实时数据输入训练好的所述时间卷积网络,实现对车流量的短期预测。

2.如权利要求1所述的基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,其特征在于:所述对数据信息进行预处理包括,

利用目标检测算法对视频数据进行识别并统计车流量实际值。

3.如权利要求1或2所述的基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,其特征在于:所述构建时间卷积网络包括,

构建因果卷积网络;

在所述因果卷积网络中加入膨胀卷积层和残差卷积层;

构建包含因果卷积层以及所述膨胀卷积层、残差层的时间卷积网络;

所述时间卷积网络结合注意力机制,使网络专注于输入数据的特征;

输入车流量数据,训练所述时间卷积网络模型。

4.如权利要求3所述的基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,其特征在于:所述构建因果卷积网络包括,

利用一维全卷积网络体系结构将任意长度的输入序列映射到长度相同的输出序列,其中每个隐藏层的长度与输入层的长度相同,零填充为添加以保持后续层的长度相同,将输入的序列转化为一个保证时序因果性的被卷积序列。

5.如权利要求4所述的基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,其特征在于:所述膨胀卷积层包括,

一维序列输入和滤波器分别设置为:x∈r、f:{0,...,k-1}→r,所述膨胀卷积层计算在时间t内的交通流量f,其计算公式为:

其中:d为膨胀因子,k为滤波器大小,t-d·i为指示过去的方向。

6.如权利要求4或5所述的基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,其特征在于:所述残差卷积层包括,

所述残差卷积层即构建残差块,所述残差块定义为:

y=f(x,wi)+x

其中:y为要考虑的图层的输出向量,函数f(x,wi)为网络需要学习的残差映射,wi为第i层的权重。

7.如权利要求6所述的基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,其特征在于:所述时间卷积网络包括,

在所述时间卷积网络中,将第i层和第j块的激活函数设定为所述时间卷积网络中每层的滤波器fw数量相同,分别为在时间t时所述膨胀卷积层和残差卷积层的输出,其计算公式如下:

其中:w1w2为权重参数,为所述残差网络的权重和偏置项,对各个卷积层的输出结果进行跳跃连接相加,获得t时刻的预测结果。

8.如权利要求7所述的基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,其特征在于:所述获得t时刻的预测结果包括,

在所述跳跃连接中,满足其中的结果,根据对时间t的结果进行预测,其公式如下:

其中:为权重矩阵,c∈rc为偏置项。


技术总结
本发明公开了一种基于时间卷积网络的车流量短期预测优化应用方法,包括采集车流量数据信息;对所述数据信息进行预处理,统计车流量的实际值;根据所述实际值构建时间卷积网络,并对所述网络进行训练;将车流量的实时数据输入训练好的所述时间卷积网络,实现对车流量的短期预测。本发明方法在利用时间卷积网络在处理预测问题时,解决了利用时间跨度长或空间相似度高的历史数据能力的缺陷,提高了短期车流量预测的精度。

技术研发人员:崔天泽;窦迅;罗海峰;周洋;祝溢泽
受保护的技术使用者:南京工业大学
技术研发日:2021.04.25
技术公布日:2021.07.27
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1