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杨国梁,李卫军,熊章友,朱晓娟,马馨瑜
摘要: 摘 要: 针对现有交通流预测模型依赖预定义静态图结构、难以捕捉动态时空依赖关系的问题,提出一种基于时空注意力与解耦动态残差图卷积的交通流预测模型(STAR-DDRGC)。该模型通过动态图卷积循环网络(DGCRN)自适应生成节点关联关系,结合门控循环单元捕捉时序特征;引入时空注意力模块(ST-Attention Block)建模动态空间和非线性时间相关性;利用解耦模块将交通流分解为独立模式表示,并通过残差图卷积模块处理多模式特征。在PEMS03、PEMS04和PEMS08数据集上的实验表明,STAR-DDRGC的预测性能显著优于现有的18种基准模型,MAE、RMSE和MAPE指标平均分别降低12.7%、10.3%和14.2%,特别在PEMS08数据集上MAE最高降低21.33%。消融实验验证了各模块的有效性,特征增强层和时空注意力模块分别使MAE降低0.53和0.61。计算成本分析显示,STAR-DDRGC参数量为527,534,训练时间较STGODE减少63.23%,在保证预测精度的同时提升了效率。动态图生成与多模块协同设计能够有效建模交通流的复杂时空依赖性,为智能交通系统提供高精度、低延迟的预测解决方案。
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