摘要:为了提高短时交通流的预测精度和预测速度,基于交通流量序列的不平稳性和随机性,提出了快速集合经验模态分解 (fast ensemble empirical mode decomposition, FEEMD) 和自然选择自适应变异粒子群算法 ( selection adaptive particle swarm optimization,SAPSO)优化双向长短时记忆网络( bidirection long short-term memory,BiLSTM) 相结合的预测模型。 首先,利用 FEEMD 将原始不平稳的交通流量序列分解成多个较平稳的固有模态分量( intrinsic mode function,IMF)和残差分量( resdiue, Res),并滤除掉噪声部分,提高建模精度;其次,引入复合多尺度排列熵( composite multiscale permutation entropy,CMPE)检测交 通流量子序列的随机性并根据随机性的相近程度对其进行聚类重组,简化模型的构建,提高预测精度;然后,对重组后的子序列 使用 BiLSTM 进行预测,并利用 SAPSO 优化 BiLSTM 的权值和阈值,进一步提高组合模型的预测精度和预测速度;最后,将各子 序列预测值叠加得到最终的预测值。 实验结果表明,FEEMD-SAPSO-BiLSTM 组合模型的均方根误差比 FEEMD-PSO-BiLSTM 和 SAPSO-BiLSTM 组合模型分别降低了 22. 9%和 54. 3%,收敛速度方面,FEEMD-SAPSO-BiLSTM 明显快于 FEEMD-PSO-BiLSTM 模 型。 因此在预测短时交通流上,提出的组合模型提高了预测精度和预测速度,达到了期望的预测效果。