1.一种基于GRU网络的多模式短期交通拥堵预测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:针对时空序列预测的特点,依据领域知识,分析时空序列预测包含多对多、多对一、一对多和一对一四种预测模式,制定四种模式交通拥堵预测方法;
步骤S2:获取全部时空交通速度数据,并对应四种预测模式获取相应的时空交通速度数据,并对每种模式的交通速度数据提取其邻近性矩阵、周期性矩阵和趋势性矩阵,并制作多步时间序列标签;并对路段网络属性数据和特殊事件数据进行one‑hot编码;
步骤S3:构建以交通速度数据邻近性、周期性和趋势性矩阵作为输入数据的GRU‑FC网络;
步骤S4:训练模型后使用模型对短期交通速度进行预测,通过计算交通拥堵阈值、划分交通拥堵等级得到最终的交通拥堵结果。
2.根据权利要求书1所述的方法,步骤S2的特征在于,将路段网络属性数据路段长度、宽度、方向、速度等级和车道编码成向量,同时考虑交通速度在不同时刻(如工作日和周末)具有明显差异,因此将工作日、周末、节假日和高峰时刻编码成向量,获取外部因素数据对交通拥堵的影响。
3.根据权利要求书1所述的方法,步骤S3的特征在于,首先将交通速度数据根据规则得到邻近性矩阵、周期性矩阵和趋势性矩阵。其次将邻近性矩阵、周期性矩阵和趋势性矩阵分别输入到GRU网络中进行训练,然后再结合编码后的路段网络属性数据和特殊事件数据共同输入到FC网络中预测短期交通速度数据。GRU网络能够非常好的处理时空序列数据,因此利用GRU网络训练可以获取不同时间段对未来交通预测的权重,进而提高预测的准确度。