使用动态时空神经网络的市区交通流量预测

准确的市区交通流量预测对交通管理、城市规划和公共安全等领域具有重要意义.现有城区交通流量预测方法主要采用CNN等深度学习模型，但存在以下问题：一方面由于捕获全局空间依赖需要堆砌很多层增加网络的接受域，导致学习全局空间依赖关系的效率低下，另一方面忽略了城市区域交通流量的动态性.针对上述问题，本文提出了一种基于注意力的动态时空神经网络市区交通流量预测模型(Spatio-Temporal 3D Convolution Global Depth Residual Network, ST-3DGN).首先，该模型使用多层三维卷积捕捉城市区域交通流动性；然后，采用改进的残差结构结合空间注意力机制对远距离区域间流的空间依赖性进行建模；最后，使用了一种早期融合机制稳定了训练过程，从而进一步提高了模型ST-3DGN的性能.在两个真实公开的数据集上进行了大量实验，实验结果表明本文提出的ST-3DGN模型在预测准确性方面明显优于现有的主流交通预测模型.