Pronóstico de flujo de tráfico en carreteras a corto plazo a través del modelo de red neural líquida de wavelet
Autores: Wu, Yongjun; Kang, Hongyun; Wang, Weipin; Zhao, Shuli; He, Xuening; Chen, Jingyao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Pronóstico de flujo de tráfico en carreteras a corto plazo a través del modelo de red neural líquida de wavelet
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Simulación de procesos industriales
Palabras clave
Preciso
Eficiente
Confiable
Predicción del flujo de tráfico
Modelo wavelet-LNN
Operación de carretera
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La predicción precisa, eficiente y confiable del flujo de tráfico es fundamental para la operación y gestión de autopistas. Sin embargo, las series de flujo de tráfico presentan características no lineales, heterogéneas y estocásticas, lo que plantea desafíos significativos para una predicción precisa. Para abordar este problema, este documento propone un novedoso modelo wavelet-LNN, que integra las fortalezas de la descomposición wavelet y las redes neuronales líquidas (LNN). Inicialmente, se aplica la descomposición wavelet multiescala a los datos originales de flujo de tráfico para obtener componentes de aproximación y componentes detallados. Posteriormente, cada componente es entrenado utilizando la LNN. Finalmente, los resultados predichos de todos los componentes de los modelos LNN se agregan para derivar la predicción final del flujo de tráfico. Los experimentos realizados en cuatro conjuntos de datos de autopistas demuestran que el modelo propuesto de wavelet-LNN supera a los modelos SVR, LSSVM, LSTM, TCN y transformer en rendimiento de predicción en las métricas R2, MSE y MAE. Es notable que el modelo wavelet-LNN cuenta con el menor número de parámetros.
Descripción
La predicción precisa, eficiente y confiable del flujo de tráfico es fundamental para la operación y gestión de autopistas. Sin embargo, las series de flujo de tráfico presentan características no lineales, heterogéneas y estocásticas, lo que plantea desafíos significativos para una predicción precisa. Para abordar este problema, este documento propone un novedoso modelo wavelet-LNN, que integra las fortalezas de la descomposición wavelet y las redes neuronales líquidas (LNN). Inicialmente, se aplica la descomposición wavelet multiescala a los datos originales de flujo de tráfico para obtener componentes de aproximación y componentes detallados. Posteriormente, cada componente es entrenado utilizando la LNN. Finalmente, los resultados predichos de todos los componentes de los modelos LNN se agregan para derivar la predicción final del flujo de tráfico. Los experimentos realizados en cuatro conjuntos de datos de autopistas demuestran que el modelo propuesto de wavelet-LNN supera a los modelos SVR, LSSVM, LSTM, TCN y transformer en rendimiento de predicción en las métricas R2, MSE y MAE. Es notable que el modelo wavelet-LNN cuenta con el menor número de parámetros.