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潘理虎1,王彬1,樊光瑞2,张林梁2,张睿1
摘要: 交通流量预测精度直接影响智能交通系统的调度效率,并间接决定出行体验质量。针对现有模型在复杂时空依赖建模、动态路网关系处理及不确定扰动应对方面的不足,提出了一种多尺度不确定性双图协同学习模型(MUDGCL)。首先,通过小波分解将交通序列解耦为趋势项与扰动项,分别采用时间注意力机制和时序卷积网络捕获多尺度特征,并通过门控单元实现自适应融合;同时构建双图协同框架,结合变分图生成器的概率建模与周期性时间嵌入的动态图结构,共同建模稳定拓扑与时变空间关联;此外引入节点重要性掩码与KL散度约束以增强模型鲁棒性。在PEMS04、PEMS08、METR-LA和PEMS-BAY数据集上的实验结果表明,MUDGCL在PEMS04数据集上较多尺度时间增强图卷积循环网络(MTEGCRN)的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)分别降低了1.57%、3.07%;在 PEMS08 数据集上,相较时频自监督引导图学习方法(TFSGGL)的MAE、RMSE和平均绝对百分比误差(MAPE)分别下降了5.98%、5.64%、2.61%;在METR-LA数据集的3/6/12步多步预测任务中,相较随机图扩散注意力网络(RGDAN),MAE分别降低了1.47%、2.59%、1.45%;在PEMS-BAY数据集的多步预测任务中,相较小波分解-结构增强图注意力方法(WD-SEGAM),MAE分别下降了2.99%、2.41%、3.55%。MUDGCL在各项评价指标上优于现有主流模型,有效提升了复杂时空依赖性建模能力、预测不确定性量化精度及泛化性能。
中图分类号: