计算机工程与应用 ›› 2023, Vol. 59 ›› Issue (11): 302-311.DOI: 10.3778/j.issn.1002-8331.2203-0168
余丹青,邬群勇,姚江涛,邝嘉恒
YU Danqing, WU Qunyong, YAO Jiangtao, KUANG Jiaheng
摘要: 出租车目的地预测是基于位置服务的重要内容,对城市交通合理规划具有重要意义。基于出租车历史轨迹数据进行出行目的地预测,存在数据稀疏性问题与轨迹数据的特征单一性问题,影响目的地预测的精度。针对数据稀疏问题,利用出租车原始轨迹数据(出租车速度、行驶方向角和时间)结合轨迹截断方法确定模型输入特征,克服轨迹稀疏性问题。针对多层感知机具有参数过多、训练困难和大量参数导致较快的过拟合等问题,提出利用卷积的参数共享机制解决参数冗余。进一步提出采用注意力机制使神经网络把更多的计算资源分配给更重要的任务,聚焦重要信息提升模型预测性能。基于此构建了一种融合卷积、注意力模块和多层感知机的出租车目的地预测方法(CCMLP),在克服MLP和卷积各自结构不足的同时,对目的地实现了更为准确的预测,通过不同数据与实验验证CCMLP模型的可靠性。实验结果表明,选取轨迹前[m]点与末[n]点及其对应行驶方向角、速度、车牌号和时间特征作为模型输入特征有效提高目的地预测精度;提出的CCMLP方法具有较好特征学习能力,相比于基于MLP预测模型的距离误差下降了10%,相比于基于集成学习算法的距离误差下降了19.6%;基于工作日与非工作日不同数据分布数据集划分,基于CCMLP目的地预测模型距离损失分别为2.25?km与2.23?km,验证了CCMLP对于不同数据分布的泛化能力;基于轨迹前十点,40%、60%、80%不同完整度轨迹得到的距离损失分别为2.23?km、1.80?km、0.97?km、0.68?km,验证给定不同轨迹完整度对目的地预测的影响。