A Novel STFSA-CNN-GRU Hybrid Model for Short-Term Traffic Speed Prediction

计算机科学 卷积神经网络 智能交通系统 人工智能 联营 水准点(测量) 深度学习 流量(计算机网络) 期限(时间) 数据建模 数据挖掘 模式识别(心理学) 机器学习 工程类 土木工程 物理 计算机安全 大地测量学 量子力学 数据库 地理
作者
Changxi Ma,Yongpeng Zhao,Guowen Dai,Xuecai Xu,S.C. Wong
出处
期刊:IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:24 (4): 3728-3737 被引量:71
标识
DOI:10.1109/tits.2021.3117835
摘要

Short-term traffic speed prediction is fundamental to intelligent transportation systems (ITS), and the accuracy of the model largely determines the performance of real-time traffic control and management. In this study, a short-term traffic speed prediction method based on the spatial-temporal analysis of traffic flow and a combined deep-learning model, and a hybrid spatial-temporal feature selection algorithm (STFSA) of a convolutional neural network–gated recurrent unit (CNN-GRU)) is initially developed. Specifically, the STFSA is firstly employed to reconstruct the spatial-temporal matrix of traffic speed based on temporal continuity and spatial characteristics, and then this matrix is considered as the input feature of the prediction model. After this, the nonlinear fitting ability of the CNN is adopted to extract deep features from the convolutional and pooling layers for model training. Finally, by combining the timing and long-range dependence of the captured data with the forward GRU and the reverse GRU, the accuracy of the prediction result is further improved. The validity of the proposed model can be verified by comparing the prediction results with the actual traffic data. Accordingly, in the case study, the performance is compared with various benchmark methods under the same prediction scenario, verifying the superiority of the proposed model.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
张zhang完成签到,获得积分10
刚刚
lv完成签到,获得积分10
1秒前
热心的诗蕊完成签到,获得积分10
1秒前
zw完成签到,获得积分10
1秒前
75986686完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
exquisite完成签到,获得积分10
2秒前
tinatian270完成签到,获得积分10
2秒前
666完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
xzn1123完成签到,获得积分0
3秒前
cccjjjhhh完成签到,获得积分10
3秒前
勤恳代云关注了科研通微信公众号
3秒前
川哥完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
白薇完成签到 ,获得积分10
4秒前
遇遇遇完成签到 ,获得积分10
4秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
luo完成签到,获得积分10
5秒前
hippo发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
山神与你有约完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助勤恳绝施采纳,获得30
6秒前
麦穗完成签到,获得积分10
6秒前
QIU完成签到 ,获得积分10
6秒前
holly完成签到,获得积分10
6秒前
Chris完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
neufy完成签到,获得积分10
7秒前
活力安南完成签到,获得积分10
7秒前
丘比特应助既望采纳,获得10
7秒前
晴天完成签到,获得积分20
8秒前
善良的剑通完成签到,获得积分20
8秒前
Lucas应助Ww采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
University Physics for the Life Sciences 500
REAL-WORLD EFFICACY AND GENOMIC LANDSCAPE OF POLATUZUMA VEDOTIN-BASED FIRST-LINE THERAPY IN DIFFUSE LARGE B-CELL LYMPHOMA: A FOCUS ON TP53 MUTATIONS AND TREATMENT RESPONSE 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6951482
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8635612
关于积分的说明 18310753
捐赠科研通 6393827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3082063
关于科研通互助平台的介绍 2127231
邀请新用户注册赠送积分活动 2058938