基于多层卷积长短期记忆神经网络的城轨路网短时客流预测研究
2023-09-21张思韬张凌云
现代城市轨道交通 2023年9期
王 忻,李 晔,张思韬,张凌云
(铁科院(北京)工程咨询有限公司,北京 100081)
1 背景
我国城市化正进入高速发展时期,越来越多的城市建立了城市轨道交通系统,并且城市轨道交通在公共交通中的作用越来越显著,“智慧化”成为城市轨道交通未来的发展趋势[1]。而精准的客流预测是建设智慧化城市轨道交通的重要前提,能实现高峰客流的提前感知,可为运营期间进行动态运力调整提供数据基础,进而为城市轨道交通的安全高效运营提供保障[2]。
目前,短时客流预测主要基于2类模型:传统统计模型和机器学习模型。传统统计模型从机理上对线性系统进行刻画,具有原理简单、方便计算等优点。蔡昌俊等构建差分整合移动平均自回归模型(ARIMA)实现进出站客流的精准预测[3]。邵必林等在ARIMA模型的基础上应用季节移动平均自回归模型(SARIMA)实现客流数据线性建模[4]。帅春燕等基于支持向量回归模型实现站点短时进出站客流预测[5]。但传统数理统计模型存在对实际问题进行简化和假设的问题,对于地铁时序客流重的非线性特征难以刻画,导致预测精度不高[6]。因此,随着计算机技术的发展,基于机器学习模型的预测算法成为目前较为流行的客流预测算法,对于交通客流复杂时空特征具有较好的捕获效果[7]。魏姝瑶等将长短期记忆神经网络(LSMT)与传统统计模型结合提出SARIMA-LSTM模型[8],但是该模型缺少对空间特征的刻画。Cao等利用卷积神经网络(CNN)提取空间特征提升了预测效果[9],但对时间特征刻画不足。……
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