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现代电子技术2024年第08期:基于VMD-ISSA-LSTM的短时交通流预测研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:庞学丽;宋坤;姚红云;李一博;曹志富;

单位:重庆交通大学交通运输学院;广东海洋大学电子与信息工程学院;

摘要:针对城市短时交通流随机波动性强、可靠性低、预测精度差等问题,将变分模态分解(VariationalMode Decomposition,VMD)和改进麻雀搜索算法(ImproveSparrowSearchAlgorithm,ISSA)与长短期记忆(LongShort-Term Memory, LSTM)神经网络相结合,建立一种短时交通流预测模型(VMD-ISSA-LSTM)。首先利用VMD对历史原始交通流数据进行分解;然后采用佳点集、正弦函数扰动和Tent混沌映射等策略对标准的SSA算法加以改进,增强ISSA算法的寻优能力;最后,将每个分量送入ISSA-LSTM中进行预测,同时将预测结果线性叠加,得到交通流量预测值。以上海市中山北路-曹杨路口2018年11月1日—30日的历史交通数据对模型进行验证。结果表明,与LSTM、VMD-LSTM、VMD-SSA-LSTM等传统预测模型相比,VMD-ISSA-LSTM模型的预测结果的平均绝对百分比误差为1.278 4%,能够更好地应用于短时交通流预测中。

关键词:短时交通流预测;;变分模态分解;;改进麻雀搜索算法;;长短期记忆神经网络;;佳点集;;正弦函数扰动;;Tent混沌映射

基金资助:国家自然科学基金青年科学基金项目(51008321);; 重庆市教育委员会-青年项目(KJQN202100715);; 重庆交通大学研究生科研创新项目(2022S0035)