考虑非邻近节点空间相关性的交通流预测模型
Traffic prediction model considering spatial correlation of non-neighboring nodes
兰州交通大学 电子与信息工程学院, 兰州 730070
摘要
针对现有的交通流预测模型存在难以对非邻近节点之间的时空相关性显式建模的问题,提出一种新的利用超图表征空间相关性的超图卷积神经网络模型(double attention hypergraph convolution neural network,A2HGCN)。首先,通过寻找节点之间的相似关系构造超边,利用节点之间的连接关系构造超图,然后提出一个超图卷积模型,其中利用超图卷积和将超图线扩展为图后利用线图卷积捕获潜在的空间相关性,再利用融合双层注意力机制的卷积长短时记忆网络捕获时间相关性,最后得出预测结果。在数据集PEMS-BAY中,A2HGCN方法的评价指标MAE,MAPE和RMSE在预测步长为15min时为1.223,2.617%,2.547;30min时为1.554,3.541%,3.420;60min时为1.867,4.578%,4.224;在数据集PEMSM中,该方法的评价指标MAE,MAPE和RMSE在预测步长为15min时为1.858,4.385%,3.339;30min时为2.374,5.775%,4.362;60min时为3.046,7.713%,5.479。结果表明所提出的方法在不同预测步长下均优于基线模型,验证了考虑非邻近节点之间的时空相关性对于提高交通预测准确性的有效性。由此可得,超图卷积神经网络在捕获时空相关性方面具有优势。
基金项目
国家自然科学基金资助项目(62062049)
中央引导地方科技发展资金项目(22ZY1QA005)
甘肃省教育厅青年博士项目(2023QB-038)
2024年研究生教育教学质量提升工程建设项目(JG202418)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0261
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第3期
发布历史
[2024-12-10] 优先出版
引用本文
闫光辉, 李鸿涛, 张斌, 等. 考虑非邻近节点空间相关性的交通流预测模型 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (3). (2024-12-16). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0261. (Yan Guanghui, Li Hongtao, Zhang Bin, et al. Traffic prediction model considering spatial correlation of non-neighboring nodes [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (3). (2024-12-16). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0261. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。
《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。
《计算机应用研究》拥有众多高层次读者、作者,读者对象主要为从事计算机学科领域高、中级研究人员及工程技术人员,各高等院校计算机专业及相关专业的师生。多年来《计算机应用研究》的总被引频次及Web下载率一直名列本学科同类学术刊物前茅,所刊发的学术论文以其新颖性、学术性、前瞻性、导向性、实用性而备受广大读者的喜爱。
收录和评价
- 第二届国家期刊奖百种重点期刊
- 中国期刊方阵双效期刊
- 全国中文核心期刊(北大2023年版)
- 中国科技核心期刊
- 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊
- RCCSE中国核心学术期刊
- 中国计算机学会会刊
- 2020—2022年科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告收录期刊
- 中国科技期刊精品数据库全文来源期刊
- 中国学术期刊综合评价数据库来源期刊
- 《中国期刊网》《中国学术期刊(光盘版)》来源期刊
- 2017—2019年中国国际影响力优秀学术期刊(自然科学与工程技术)
- 中国精品科技期刊顶尖学术论文(F5000)项目来源期刊
- 《中国工程技术电子信息网》《电子科技文献数据库》来源期刊
- 英国《科学文摘》(INSPEC)来源期刊
- 《日本科学技术振兴机构数据库》(JST)来源期刊
- 俄罗斯《文摘杂志》(AJ, VINITI)来源期刊
- 美国《艾博思科学术数据库》(EBSCO)全文来源期刊
- 美国《剑桥科学文摘(自然科学)》(CSA(NS))核心期刊
- 波兰《哥白尼索引》(IC)来源期刊
- 美国《乌利希期刊指南(网络版)》(Ulrichsweb)收录期刊