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    基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整和長短期記憶的空中交通流量短期預(yù)測

    2022-10-13 04:21:44宋維凱張洪海萬俊強(qiáng)周錦倫
    科學(xué)技術(shù)與工程 2022年25期
    關(guān)鍵詞:交通流量扇區(qū)交通流

    宋維凱, 張洪海, 萬俊強(qiáng), 周錦倫

    (南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院, 南京 211106)

    空中交通流量短期預(yù)測是空中交通流量管理的基礎(chǔ)性問題,通過準(zhǔn)確地預(yù)測空中交通流量,有助于掌握空域發(fā)展態(tài)勢,為空中交通管理人員提供決策支持,緩解空中交通擁堵問題,提高空域運(yùn)行效率。

    目前針對(duì)空中交通流短期預(yù)測的方法主要有兩類,一類方法是通過交通流參數(shù)建立數(shù)學(xué)模型,描述交通流的變化情況,如非參數(shù)回歸等; 另一類方法基于歷史數(shù)據(jù),挖掘數(shù)據(jù)隱含的信息,如機(jī)器學(xué)習(xí)等[1]??罩薪煌骶哂蟹蔷€性特征[2],楊陽[3]證明了流量時(shí)間序列的混沌特性,提出基于回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的流量短期預(yù)測方法;王飛等[4]應(yīng)用集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法將流量時(shí)序分為若干分量,對(duì)不同分量采用不同方法進(jìn)行預(yù)測,通過對(duì)預(yù)測結(jié)果集成得到預(yù)測值;王飛等[5]利用交通流時(shí)間序列的周期性,采用分形插值的方法構(gòu)建預(yù)測日的迭代函數(shù)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)扇區(qū)流量的短期預(yù)測。這些模型方法利用交通流的非線性、自相似性等特征,取得了良好的預(yù)測效果,但沒有考慮交通流的時(shí)空相關(guān)性。

    深度學(xué)習(xí)作為一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法,近年來受到學(xué)者的廣泛關(guān)注,它能夠更加深入地挖掘數(shù)據(jù)關(guān)系,在處理非線性數(shù)據(jù)方面具有良好效果,被越來越多的應(yīng)用在交通流預(yù)測中。在地面交通領(lǐng)域,李明明等[6]將長短期記憶(long short-term memory, LSTM)與反向傳播(back propagation, BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合,建立短期交通流時(shí)間序列分析及預(yù)測模型;王康[7]基于深度學(xué)習(xí)考慮擁堵特征對(duì)城市交通擁堵進(jìn)行預(yù)測;于德新等[8]提出一種基于門控循環(huán)單元與循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短時(shí)流量預(yù)測模型,提升交叉口短時(shí)交通流預(yù)測精度;張涵[9]用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(convolutional neural network, CNN)層提取時(shí)間特征,LSTM層預(yù)測流量,構(gòu)建CNN與LSTM組合預(yù)測模型;陶璐[10]考慮路網(wǎng)空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及交通流時(shí)空特性,構(gòu)建基于深度學(xué)習(xí)方法的城市路網(wǎng)短時(shí)交通流預(yù)測模型。

    在空中交通領(lǐng)域,深度學(xué)習(xí)被越來越多的用于航路網(wǎng)絡(luò)交通流預(yù)測中,Lin等[11]通過分析相鄰區(qū)域的空間相關(guān)性和給定區(qū)域歷史交通的時(shí)間相關(guān)性,利用卷積LSTM模塊預(yù)測空中交通流量;Yang等[12]提出了一種具有三向時(shí)間特征的混合時(shí)空卷積長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò),用于預(yù)測航路擁堵指數(shù);李桂毅等[13]依據(jù)航段交通流相關(guān)性,建立基于多維標(biāo)度法與LSTM的航路網(wǎng)絡(luò)短時(shí)交通流預(yù)測模型。

    航路網(wǎng)絡(luò)中交通流復(fù)雜多變,相互關(guān)聯(lián),交通流的時(shí)變特性與路網(wǎng)的空間分布使得交通流有明顯的時(shí)空屬性[14]。交通流的時(shí)間相關(guān)性是指同一區(qū)域當(dāng)前時(shí)段交通流與過去時(shí)段交通流存在相關(guān)性,空間相關(guān)性是指相同時(shí)段內(nèi)交通流空間分布的相關(guān)性。通過綜合利用交通流的時(shí)間與空間特性,更深入地挖掘交通流特征,提高流量預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

    現(xiàn)綜合利用交通流的時(shí)間與空間相關(guān)性進(jìn)行扇區(qū)流量預(yù)測,首先對(duì)空中交通流的時(shí)空相關(guān)性進(jìn)行分析,然后采用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(dynamic time warping, DTW)算法計(jì)算扇區(qū)之間的空間相關(guān)性;其次,將空間相關(guān)性較高扇區(qū)的時(shí)間序列作為輸入特征,利用扇區(qū)的時(shí)間相關(guān)性構(gòu)造時(shí)間序列長度不同的數(shù)據(jù)集;最后,將組合的時(shí)空數(shù)據(jù)采用LSTM模型訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)扇區(qū)的流量預(yù)測。

    1 空中交通流時(shí)空相關(guān)性分析

    1.1 時(shí)間相關(guān)性

    交通流變化具有周期性、相似性與連貫性。航班計(jì)劃按時(shí)間維度可劃分為季度航班計(jì)劃、月度航班計(jì)劃等,航班的班期一般按周確定執(zhí)行的天數(shù),由于航班計(jì)劃具有周期性,因此對(duì)于同一個(gè)季度的相同周、天,交通流數(shù)據(jù)具有相似性。

    如圖1所示為廣州區(qū)域AR04扇區(qū)2019年5月1日交通流數(shù)據(jù),一天當(dāng)中交通流不斷變化,在白天航班量較多,流量隨時(shí)間波動(dòng)性較強(qiáng),在夜間航班量較少,流量變化趨于平緩。雖然空中交通流量受天氣、空域限制等多種因素的影響,但當(dāng)前時(shí)段的交通流量與前幾個(gè)時(shí)段的交通流量有著必然聯(lián)系。由此可知交通流具有明顯時(shí)變性與連貫性。

    通過交通流時(shí)間相關(guān)性的分析可知,利用交通流的周期性、相似性與連貫性,可以使用歷史的交通流數(shù)據(jù)對(duì)將來一段時(shí)間交通流量進(jìn)行預(yù)測。

    圖1 AR04扇區(qū)交通流日變化曲線Fig.1 Daily traffic flow variation curve of AR04 sector

    1.2 空間相關(guān)性

    空中交通網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)綜復(fù)雜,大量航路航段連接構(gòu)成航路網(wǎng)絡(luò),航路之間存在著相互聯(lián)系。由于扇區(qū)通過航路相互連接,因此扇區(qū)之間也存在相互關(guān)聯(lián),上游扇區(qū)的交通狀態(tài)會(huì)對(duì)下游扇區(qū)的交通狀態(tài)產(chǎn)生直接影響,本扇區(qū)交通狀態(tài)變化的影響也會(huì)傳播至其他扇區(qū)。

    扇區(qū)交通流數(shù)據(jù)實(shí)際上是交通流變化的時(shí)間序列,研究扇區(qū)的空間相關(guān)性實(shí)質(zhì)上就是探索交通流數(shù)據(jù)變化的相關(guān)性。因此,可以利用扇區(qū)交通流時(shí)間序列計(jì)算扇區(qū)之間的相關(guān)性,將相關(guān)性較高的扇區(qū)納入預(yù)測模型,加入更多的空間信息,更能夠有效地預(yù)測短期空中交通流量。

    2 DTW-LSTM流量預(yù)測模型

    2.1 DTW算法

    DTW算法常用于處理時(shí)間序列相似性問題,通過在時(shí)間軸上的延伸或收縮實(shí)現(xiàn)兩個(gè)時(shí)間序列的相似性度量。相較于傳統(tǒng)的歐氏距離測度方法,DTW算法不要求兩個(gè)序列完全對(duì)齊,克服了時(shí)間扭曲問題。DTW的求解采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃思想,在兩個(gè)時(shí)間序列構(gòu)成的鄰接矩陣中找到一條規(guī)整路徑,使得規(guī)整路徑的總代價(jià)最小,所得路徑距離越小,時(shí)序相似性越高。

    對(duì)于兩個(gè)長度分別為N的時(shí)間序列P=(p1,p2,…,pN),Q=(q1,q2,…,qN),定義一條規(guī)整路徑W=(w1,w2,…,wL),其中W的第i個(gè)元素wi=(ni,mi),其中1≤ni≤N,1≤mi≤N,1≤i≤L。

    DTW所選擇的路徑需要滿足以下條件。

    (1)邊界條件。w1=(1,1),wL=(N,N),即將兩序列的起始數(shù)據(jù)與最后一個(gè)數(shù)據(jù)分別對(duì)齊。

    (2)單調(diào)性。單調(diào)性是保證路徑上的點(diǎn)隨著時(shí)間的推移是單調(diào)變化的,W上相鄰的兩點(diǎn)wi=(ni,mi)與wi+1=(ni+1,mi+1)應(yīng)滿足ni+1-ni≥0且mi+1-mi≥0。

    (3)連續(xù)性。規(guī)整路徑W中點(diǎn)wi=(ni,mi)與wi+1=(ni+1,mi+1)應(yīng)滿足ni+1-ni≤1且mi+1-mi≤1,以保證當(dāng)前點(diǎn)只能與相鄰的點(diǎn)進(jìn)行匹配。

    滿足以上條件的規(guī)整路徑有多條,DTW的目標(biāo)是求序列P與Q之間最小的規(guī)整路徑總代價(jià),表達(dá)式為

    (1)

    式(1)中:d(pni,qmi)=|pni-qmi|,表示點(diǎn)pni與點(diǎn)qmi之間的規(guī)整路徑代價(jià);DTW(P,Q)為序列P與Q之間的最小規(guī)整路徑總代價(jià)。

    采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃思想求解最優(yōu)規(guī)整路徑,定義累加距離dDTW,從點(diǎn)(0, 0)開始對(duì)序列P與Q進(jìn)行匹配,每到下一個(gè)點(diǎn)都會(huì)對(duì)之前的點(diǎn)距離進(jìn)行累積,在最后一個(gè)點(diǎn)(pN,qN)求得的累加距離即為最優(yōu)規(guī)整路徑的代價(jià)總和,可用于衡量時(shí)間序列P與Q之間的相似程度。累加距離計(jì)算過程表達(dá)式為

    dDTW(pi,qj)=d(pi,qj)+min{dDTW(pi-1,qj),dDTW(pi,qj-1),dDTW(pi-1,qj-1)}

    (2)

    式(2)中:dDTW(pi,qj)為從起點(diǎn)到點(diǎn)(pi,qj)的規(guī)整路徑距離。

    因此,通過DTW算法研究扇區(qū)時(shí)間序列的相似性以衡量扇區(qū)的空間相關(guān)性,若兩扇區(qū)交通流時(shí)間序列的相似性越高,則扇區(qū)的空間相關(guān)性越高。

    2.2 LSTM模型原理及構(gòu)建

    長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(recurrent neural network,RNN)的進(jìn)一步改進(jìn),LSTM通過引入記憶塊單元,解決了RNN存在的梯度消失或梯度爆炸問題,使循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠有效地利用長距離的時(shí)序信息,在處理時(shí)間序列問題方面具有較好的效果。因此,使用LSTM模型能夠較好地利用交通流的時(shí)間相關(guān)性。

    LSTM的基本結(jié)構(gòu)主要由遺忘門、輸入門與輸出門組成[15-16],如圖2所示。

    圖2 LSTM單元結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of LSTM cell

    遺忘門決定上一階段有多少信息可以保留。輸出值范圍為[0, 1],越接近1則上一階段保留的信息越多,越接近0則保留的越少,其表達(dá)式為

    ft=σ(Wf[yt-1,xt]+bf)

    (3)

    式(3)中:σ為sigmoid激活函數(shù);Wf為遺忘門權(quán)值向量;yt-1為t-1時(shí)刻輸出;xt為t時(shí)刻輸入;bf為遺忘門偏置;ft為t時(shí)刻遺忘激活。

    輸入門決定將當(dāng)前多少輸入信息保存在記憶單元,并對(duì)細(xì)胞狀態(tài)進(jìn)行更新,其表達(dá)式為

    (4)

    (5)

    輸出門決定當(dāng)前時(shí)刻的輸入,其表達(dá)式為

    Ot=σ(Wο[yt-1,xt]+bo)

    (6)

    yt=OttanhCt

    (7)

    式中:Wo為輸出門權(quán)值向量;bo為輸出門偏置項(xiàng);Ot為輸出門激活;yt為t時(shí)刻輸出。

    LSTM模型構(gòu)建包括如下步驟:首先,對(duì)原始數(shù)據(jù)預(yù)處理并劃分?jǐn)?shù)據(jù)集;其次,確定訓(xùn)練目標(biāo),構(gòu)建LSTM模型并確定LSTM訓(xùn)練模型的參數(shù);最后,使用預(yù)測集數(shù)據(jù)檢驗(yàn)?zāi)P?。LSTM模型存在一個(gè)輸入對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出、多個(gè)輸入對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出等多種應(yīng)用方式。采用多個(gè)輸入對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出的方式,將預(yù)測時(shí)間段前的n個(gè)時(shí)間段流量值作為輸入,預(yù)測時(shí)間段的流量值作為輸出,因此需將輸入數(shù)據(jù)處理為n維數(shù)據(jù)。為加快訓(xùn)練的收斂,還需將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。

    構(gòu)建LSTM模型需要設(shè)置的參數(shù)有輸入序列長度、輸入層維數(shù)、隱藏層維數(shù)、輸出變量維數(shù)等。輸入序列的長度決定預(yù)測使用的時(shí)間長度,輸入序列的長度越長,則表示輸入數(shù)據(jù)包含越多的歷史信息。輸入層維數(shù)決定輸入的特征數(shù),在本文模型中,若輸入層維數(shù)為1表示僅使用本扇區(qū)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測,維數(shù)大于1表示使用多個(gè)扇區(qū)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測。隱藏層維數(shù)表示隱藏層的神經(jīng)單元個(gè)數(shù),本文模型的隱藏層由單層LSTM與Dense層構(gòu)成。本文模型預(yù)測值為未來一個(gè)時(shí)間段的交通流量值,因此輸出層維數(shù)為1。

    2.3 模型誤差評(píng)價(jià)

    為了衡量預(yù)測結(jié)果的性能,采用平均絕對(duì)誤差(mean absolute error, MAE)、均方根誤差(root mean squared error, RMSE)作為評(píng)價(jià)依據(jù)。

    (8)

    (9)

    2.4 預(yù)測步驟

    步驟1選擇扇區(qū)作為流量短期預(yù)測的對(duì)象,確定為目標(biāo)扇區(qū)。

    步驟2由扇區(qū)流量的時(shí)間序列,計(jì)算各鄰近扇區(qū)與目標(biāo)扇區(qū)的DTW距離,按照數(shù)值由小到大進(jìn)行排列,表示空間相關(guān)性的依次減弱。

    步驟3選取與目標(biāo)扇區(qū)空間相關(guān)性最強(qiáng)的前K個(gè)扇區(qū)與目標(biāo)扇區(qū)構(gòu)造訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,將數(shù)據(jù)集分別劃分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集與測試集。

    步驟4構(gòu)建LSTM模型,確定LSTM模型訓(xùn)練參數(shù),包括輸入序列長度、迭代次數(shù)等。

    步驟5使用預(yù)測集對(duì)訓(xùn)練后模型進(jìn)行預(yù)測,對(duì)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行誤差分析。

    步驟6選取不同的輸入序列長度與扇區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合,重復(fù)步驟4與步驟5。

    步驟7選取最優(yōu)參數(shù)組合結(jié)果作為模型輸出。

    3 算例分析

    為驗(yàn)證模型的可行性,算例選取2019年5月1—28日廣州區(qū)域ZGGGAR01-ZGGGAR06共6個(gè)扇區(qū)的自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視(automatic dependent surveillance-broadcast, ADS-B)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),原始數(shù)據(jù)采用協(xié)調(diào)世界時(shí)(coordinated universal time,UTC)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)在Python3.8環(huán)境中使用基于TensorFlow的Keras深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)框架搭建訓(xùn)練模型。以ZGGGAR04扇區(qū)為目標(biāo)扇區(qū),利用建立的模型對(duì)該扇區(qū)流量進(jìn)行預(yù)測。實(shí)驗(yàn)選擇前24 d數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集,25—27日數(shù)據(jù)為驗(yàn)證集,28日數(shù)據(jù)作為測試集,設(shè)置模型的最小批尺寸為50,最大訓(xùn)練輪數(shù)為30。

    3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

    由獲取到的各扇區(qū)地理邊界信息,得到每個(gè)扇區(qū)的空域范圍,6個(gè)扇區(qū)空域結(jié)構(gòu)如圖3所示。利用邊界信息對(duì)ADS-B原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,得到每個(gè)扇區(qū)內(nèi)的航跡點(diǎn)數(shù)據(jù),以15 min尺度統(tǒng)計(jì)航班量,得到各個(gè)扇區(qū)每日流量的時(shí)間序列。圖4為5月1日ZGGGAR01-ZGGGAR06扇區(qū)流量變化曲線。

    圖3 扇區(qū)空域結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Diagram of sector airspace structure

    圖4 5月1日各扇區(qū)流量曲線Fig.4 Sector flow curve on May 1

    3.2 扇區(qū)相似性度量

    以ZGGGAR04為目標(biāo)扇區(qū),根據(jù)2.1節(jié)所述DTW計(jì)算方法,計(jì)算DTW距離衡量目標(biāo)扇區(qū)與其他扇區(qū)之間的空間相關(guān)性,所得DTW距離越小,則與目標(biāo)扇區(qū)相似度越高,反之,相似性越低。DTW距離計(jì)算結(jié)果如圖5所示。

    圖5 DTW距離計(jì)算結(jié)果Fig.5 DTW distance calculation result

    如圖5所示,ZGGGAR05扇區(qū)與ZGGGAR04扇區(qū)最為相似,從空域結(jié)構(gòu)看,兩扇區(qū)相鄰,說明相鄰扇區(qū)的空間相關(guān)性較大,符合實(shí)際情況;其次是ZGGGAR01扇區(qū),這是由于ZGGGAR01雖不與ZGGGAR04直接相鄰,但存在連接兩個(gè)扇區(qū)的航路,因此具有相關(guān)性。

    3.3 預(yù)測結(jié)果分析

    以下一個(gè)15 min的扇區(qū)流量作為預(yù)測目標(biāo),選取不同時(shí)間與空間參數(shù)的組合進(jìn)行預(yù)測,其中空間參數(shù)是指與目標(biāo)扇區(qū)具有空間相關(guān)性的扇區(qū)構(gòu)成的扇區(qū)組合,時(shí)間參數(shù)是指預(yù)測模型輸入的時(shí)間序列長度。不同時(shí)空參數(shù)組合的評(píng)價(jià)結(jié)果,如表1所示。

    表1 不同時(shí)空參數(shù)下預(yù)測性能評(píng)價(jià)結(jié)果Table 1 Prediction performance evaluation results under different spatio-temporal parameters

    在設(shè)置的模型參數(shù)下,每輪模型訓(xùn)練平均耗時(shí)約15 s,滿足流量短期預(yù)測對(duì)時(shí)間效率的要求。對(duì)不同時(shí)空參數(shù)組合的預(yù)測結(jié)果分析可知,在同一扇區(qū)組合中,隨著輸入時(shí)間步長的增加,在一定范圍內(nèi),模型預(yù)測結(jié)果的精度在提高,但輸入的時(shí)間步長過長,模型的預(yù)測精度會(huì)有所下降,這是由于較長的時(shí)間序列雖然包含較多的歷史信息,但也會(huì)加入無用數(shù)據(jù),降低模型的預(yù)測精度,同時(shí)也增加了模型的訓(xùn)練時(shí)長;在時(shí)間步長一定時(shí),隨著選取相關(guān)扇區(qū)數(shù)量的不同,模型的精度也出現(xiàn)波動(dòng),當(dāng)選取相關(guān)扇區(qū)數(shù)量較少時(shí),模型中包含的空間信息較少,模型預(yù)測結(jié)果欠佳,當(dāng)選取的扇區(qū)數(shù)量過多時(shí),輸入數(shù)據(jù)包含了無關(guān)的空間信息,干擾模型的預(yù)測效果。最終選取時(shí)間步長為6的第5組扇區(qū)組合作為模型的最優(yōu)時(shí)空參數(shù)組合,此時(shí)預(yù)測結(jié)果的MAE為1.278,RMSE為1.780。

    3.4 預(yù)測結(jié)果對(duì)比

    為進(jìn)一步研究本文模型的預(yù)測性能,分別采用LSTM模型、時(shí)空相關(guān)性SVR模型進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),選取模型的最優(yōu)結(jié)果作為輸出,各模型的預(yù)測結(jié)果如圖6所示。

    如表2所示,本文模型性能指標(biāo)均優(yōu)于LSTM模型與時(shí)空相關(guān)SVR模型,相比LSTM模型,MAE降低24.5%,RMSE降低31.4%;相比時(shí)空相關(guān)SVR模型,MAE降低36.4%,RMSE降低30.6%。本文模型與LSTM模型均為深度學(xué)習(xí)模型,相比于時(shí)空相關(guān)SVR模型,預(yù)測精度更高,說明深度學(xué)習(xí)能更加深入地學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)關(guān)系;LSTM模型預(yù)測精度低于本文模型,這是由于LSTM模型未考慮空間相關(guān)性,說明交通流空間信息的加入有助于提高預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確性。

    圖6 不同模型流量預(yù)測結(jié)果Fig.6 Flow prediction results of different models

    表2 不同模型性能評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Performance evaluation results of different models

    4 結(jié)論

    (1)提出的空中交通流量短期預(yù)測模型利用了空中交通流的時(shí)空相關(guān)性,采用深度學(xué)習(xí)方法更加深入地挖掘數(shù)據(jù)關(guān)系,提升了流量預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

    (2)模型的時(shí)空參數(shù)對(duì)預(yù)測結(jié)果有著重要影響。在一定范圍內(nèi),隨著時(shí)間步長的增大,模型的預(yù)測精度逐漸增大,但時(shí)間步長過長會(huì)增加無關(guān)信息,導(dǎo)致預(yù)測精度下降;對(duì)于空間參數(shù),較少的相關(guān)扇區(qū)會(huì)由于信息過少導(dǎo)致預(yù)測精度不高,過多的扇區(qū)會(huì)加入無關(guān)空間信息干擾預(yù)測結(jié)果。

    (3)所提出模型的預(yù)測結(jié)果相比LSTM模型、考慮時(shí)空相關(guān)SVR模型的準(zhǔn)確性有所提高。LSTM模型僅利用時(shí)間相關(guān)性進(jìn)行流量預(yù)測,但未考慮空間相關(guān)性,因此預(yù)測結(jié)果精度低于本文模型;時(shí)空相關(guān)性SVR模型,雖綜合考慮了時(shí)空相關(guān)性,但相比于深度學(xué)習(xí)方法,SVR方法挖掘數(shù)據(jù)關(guān)系不夠充分。

    (4)在后續(xù)研究中可嘗試對(duì)模型進(jìn)一步改進(jìn),尋找最優(yōu)的參數(shù)組合,提高模型的預(yù)測精度。此外,本文只是在扇區(qū)層面進(jìn)行流量預(yù)測,對(duì)于航路網(wǎng)絡(luò)中航段之間的時(shí)空相關(guān)性流量預(yù)測還需要進(jìn)一步研究。

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