摘 要:時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)在交通管理和城市規(guī)劃中至關(guān)重要,但傳統(tǒng)模型受數(shù)據(jù)稀疏性、噪聲污染和非線性關(guān)系的限制,群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)模型的不足,實(shí)現(xiàn)高精度、實(shí)時(shí)性的預(yù)測(cè)。對(duì)當(dāng)前群體智能技術(shù)研究中常用的群體數(shù)據(jù)源進(jìn)行綜述,介紹了群體智能的核心優(yōu)化算法,如粒子群優(yōu)化和蟻群優(yōu)化,同時(shí)介紹了時(shí)空軌跡的表示方式;總結(jié)基于概率和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)方法,概述了群體智能驅(qū)動(dòng)的軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)路線;討論群體智能在當(dāng)前時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)領(lǐng)域的主要應(yīng)用場(chǎng)景,包括交通路徑規(guī)劃、自然環(huán)境監(jiān)測(cè)與操作風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等,展望群體智能驅(qū)動(dòng)下的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)在認(rèn)知增強(qiáng)、自治系統(tǒng)和去中心化學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
關(guān)鍵詞:群體智能;軌跡預(yù)測(cè);時(shí)空軌跡;群體數(shù)據(jù)挖掘
中圖分類號(hào):TP311. 13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1003-3106(2024)12-2744-10
0 引言
時(shí)空軌跡在現(xiàn)代交通管理和城市規(guī)劃中扮演著至關(guān)重要的角色,如共享交通優(yōu)化[1]、智能停車管理[2]、城市路網(wǎng)建模與服務(wù)設(shè)施調(diào)配[3-4]等。傳統(tǒng)時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)模型主要采用特定的數(shù)學(xué)模型和假設(shè)對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)[5],通過轉(zhuǎn)移矩陣,模型可以預(yù)測(cè)目標(biāo)的下一個(gè)移動(dòng)位置,根據(jù)代價(jià)估計(jì)信息指導(dǎo)預(yù)測(cè)模型的選擇和調(diào)整,但復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境中時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)的稀疏性、噪聲污染與非線性關(guān)系限制了傳統(tǒng)預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)性能和泛化能力。
隨著移動(dòng)對(duì)象軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,研究者開始關(guān)注復(fù)雜系統(tǒng)中的移動(dòng)對(duì)象軌跡變化規(guī)律。情景感知驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)對(duì)象多模式軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)[6]可以捕捉和預(yù)測(cè)移動(dòng)對(duì)象的軌跡行為,并提供原始數(shù)據(jù)和參考依據(jù),但仍面臨著高維情景數(shù)據(jù)和異質(zhì)性問題的挑戰(zhàn)。群體智能技術(shù)[7],如蟻群算法和粒子群優(yōu)化,提供了一種模擬自然系統(tǒng)中集體行為的解決方案,從而在復(fù)雜和動(dòng)態(tài)環(huán)境中發(fā)現(xiàn)有效的預(yù)測(cè)模式,通過移動(dòng)對(duì)象之間的交互和相互作用對(duì)其軌跡變化的影響,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)和分析。本文介紹了當(dāng)前群體智能研究中常用的公開數(shù)據(jù)集、核心優(yōu)化方法和時(shí)空軌跡表達(dá)方式,對(duì)基于概率和機(jī)器學(xué)習(xí)的軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)和方法進(jìn)行歸納,并總結(jié)群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)路線,通過現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)其未來的發(fā)展趨勢(shì)和方向進(jìn)行展望。
1 相關(guān)研究概述
早期,計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能領(lǐng)域的學(xué)者將“群體智能”定義為分布式控制和去中心化的自組織智能行為,即簡(jiǎn)單個(gè)體在交互中表現(xiàn)出的問題解決能力。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,群體智能的涌現(xiàn)行為[8]可分為自上而下的有組織行為和自下而上的自組織行為。本節(jié)將對(duì)群體智能的數(shù)據(jù)源、核心優(yōu)化算法和時(shí)空軌跡表達(dá)進(jìn)行分析,以探究群體智能優(yōu)化方法的特點(diǎn)。
1. 1 群體數(shù)據(jù)源
群體數(shù)據(jù)源是指從大量個(gè)體或參與者中收集的數(shù)據(jù),包含大量有價(jià)值的群體行為信息,反映了群體的行為、決策和互動(dòng)模式,包括社交媒體活動(dòng)、傳感器數(shù)據(jù)、在線交易記錄等。為充分挖掘群體數(shù)據(jù)的價(jià)值,首先需要解決大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算問題。為此,總結(jié)群體智能研究常用公開數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容與數(shù)據(jù)特點(diǎn),可以為數(shù)據(jù)管理和處理策略提供參考。
群體智能研究常用公開數(shù)據(jù)集如表1 所示,NMDC、ATUS 和Argoverse2 Sensor 數(shù)據(jù)集提供了大量包含用戶行為、網(wǎng)絡(luò)性能、移動(dòng)軌跡等與時(shí)序、時(shí)空相關(guān)的數(shù)據(jù),可以用于訓(xùn)練和測(cè)試時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)模型精度,并通過分析用戶行為模式、偏好和習(xí)慣,改進(jìn)軌跡預(yù)測(cè)智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。此外,Argoverse2 Sensor 數(shù)據(jù)集提供了視覺感知數(shù)據(jù)、空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)和精準(zhǔn)的定位信息,可用于軌跡預(yù)測(cè)中的數(shù)據(jù)融合與識(shí)別研究。UCI 數(shù)據(jù)集則提供了大量的分類和回歸數(shù)據(jù),為大規(guī)模群體數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究提供了豐富的資源,有助于解決時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算優(yōu)化問題。
1. 2 群體智能優(yōu)化算法
在群體智能研究領(lǐng)域,優(yōu)化算法是現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)之一。其中,粒子群優(yōu)化[13]與蟻群優(yōu)化[14]是2 種典型的群體智能優(yōu)化算法。通過研究粒子群優(yōu)化的搜索策略和參數(shù)調(diào)整機(jī)制與蟻群優(yōu)化算法的路徑優(yōu)化機(jī)制和信息交互機(jī)制,分析2 種算法的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用場(chǎng)景。
(1)粒子群優(yōu)化算法
粒子群優(yōu)化算法的目標(biāo)是找到搜索空間中的最優(yōu)解決方案,粒子的空間坐標(biāo)和速度會(huì)在迭代過程中不斷更新,以接近最優(yōu)解。假設(shè)搜索空間維數(shù)為D,粒子數(shù)為N,每個(gè)粒子在空間所處的位置代表一個(gè)可行解,則記第i 個(gè)粒子的空間坐標(biāo)Xi = (Xi1 ,Xi2 ,…,XiD ),每個(gè)粒子對(duì)應(yīng)的速度Vi = (Vi1 ,Vi2 ,…,ViD ),即粒子在D 維空間上的變化率。
粒子群優(yōu)化算法示例如圖1 所示,第i 個(gè)粒子當(dāng)前的速度為Vi,Pself 為粒子i 在自我認(rèn)知影響下的歷史最優(yōu)位置,Psocial 為社會(huì)認(rèn)知影響下的歷史最優(yōu)位置。在自我認(rèn)知與社會(huì)認(rèn)知的共同影響下,粒子i 的第ω 次迭代將根據(jù)下式更新其速度和位置,以尋找全局最優(yōu)位置Pglobal:
現(xiàn)階段,粒子群優(yōu)化算法已廣泛應(yīng)用于無線通信、人工智能與機(jī)器控制等領(lǐng)域。曹昕鷙等[15]利用粒子群優(yōu)化算法的全局搜索和優(yōu)化特性,引入粒子群優(yōu)化算法構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),修正無線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)測(cè)距誤差。Deligkaris[16]將粒子群優(yōu)化算法作為神經(jīng)架構(gòu)搜索(Neural Architecture Search,NAS)中的搜索策略組件,以優(yōu)化基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional NeuralNetwork,CNN)架構(gòu)的搜索,減少搜索空間大小并降低搜索成本。Ambuj 等[17]利用粒子群優(yōu)化算法集成了自適應(yīng)機(jī)制和避障策略,結(jié)合LiDAR 映射技術(shù)獲取環(huán)境信息,提高了機(jī)器人的感知能力和避障能力。粒子群優(yōu)化算法作為一種基于群體智能的優(yōu)化方法,其全局搜索、并行計(jì)算與自適應(yīng)能力將更好地應(yīng)用于交通、金融、醫(yī)療等領(lǐng)域的多目標(biāo)優(yōu)化問題。
(2)蟻群優(yōu)化算法
蟻群優(yōu)化算法作為一種基于自然啟發(fā)的優(yōu)化方法,主要特點(diǎn)是通過人工螞蟻[18]的搜索和優(yōu)化,生成一個(gè)收斂于最優(yōu)或近似最優(yōu)解決方案的解決方案集合,更適合處理具有復(fù)雜約束的優(yōu)化問題。如圖2 所示,蟻巢A 點(diǎn)為起點(diǎn),食物F 點(diǎn)為終點(diǎn)。螞蟻從A 點(diǎn)出發(fā),經(jīng)節(jié)點(diǎn)B、C、D、E,嘗試找到從F 點(diǎn)返回A 點(diǎn)的路徑。由于B 點(diǎn)和E 點(diǎn)之間沒有路徑連接,因此螞蟻在E 點(diǎn)只能選擇走C 或D 節(jié)點(diǎn),最后回到A 點(diǎn)。
假設(shè)節(jié)點(diǎn)C 和節(jié)點(diǎn)E 之間、節(jié)點(diǎn)C 和節(jié)點(diǎn)B 之間的路徑長(zhǎng)度為1,節(jié)點(diǎn)D 和節(jié)點(diǎn)E 之間、節(jié)點(diǎn)D 和節(jié)點(diǎn)B 之間的路徑長(zhǎng)度為2。T = 0 時(shí),網(wǎng)絡(luò)中沒有螞蟻留下的信息素,因此螞蟻選擇節(jié)點(diǎn)C 或節(jié)點(diǎn)D的概率相同,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有m / 2 只螞蟻向其行進(jìn)。在行進(jìn)過程中,螞蟻釋放信息素以標(biāo)記最短路徑,最后回到蟻巢;T = 1 時(shí),有2m / 3 只螞蟻選擇了路徑F—E—C—B—A 返回蟻巢,這是由于群體中的正反饋機(jī)制,即螞蟻根據(jù)之前的信息素標(biāo)記選擇路徑,最終T = 2 時(shí)所有螞蟻都選擇走最短路徑返回蟻巢。
現(xiàn)階段通過微調(diào)蟻群算法的期望啟發(fā)因子、信息素啟發(fā)因子與衰減系數(shù),改進(jìn)啟發(fā)函數(shù)與搜索策略,引入元啟發(fā)式算法等方法,有效解決了車輛路徑問題(Vehicle Routing Problem,VRP)[28]的多個(gè)擴(kuò)展問題。與時(shí)空軌跡研究類似,其目標(biāo)都旨在優(yōu)化移動(dòng)對(duì)象或車輛的路徑,以最小化時(shí)間、距離、能耗等成本。改進(jìn)的蟻群算法在圖形結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題中表現(xiàn)出了優(yōu)越性,特別是通過差異化處理初始信息素以減輕初始搜索的盲目性。
1. 3 時(shí)空軌跡表示
時(shí)空軌跡是描述移動(dòng)目標(biāo)在空間中位置變化過程的數(shù)據(jù)序列,記錄了目標(biāo)在不同時(shí)刻的位置信息[29]。時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)通常由GPS、加速度計(jì)、陀螺儀等不同系統(tǒng)和移動(dòng)目標(biāo)的傳感器采集,即時(shí)空軌跡可以表示為輸入為時(shí)間戳ti,輸出為空間點(diǎn)pti 的一個(gè)映射函數(shù)f:
由于采樣率的限制,實(shí)際上獲取的軌跡數(shù)據(jù)是一系列離散的時(shí)空點(diǎn)序列,而不是連續(xù)的軌跡。
對(duì)函數(shù)f 進(jìn)行離散采樣,得到包括時(shí)間戳ti 和d 維空間位置信息的空間點(diǎn)pti:
假設(shè)時(shí)間戳總數(shù)為N,將空間點(diǎn)pti 按照時(shí)間順序排列,構(gòu)成時(shí)空軌跡序列Tr:
時(shí)空軌跡序列可以描述目標(biāo)的空間位置信息隨時(shí)間的變化。通過統(tǒng)計(jì)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)方法獲得目標(biāo)的速度、方向、加速度等關(guān)鍵特征,挖掘目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和模式,將時(shí)空軌跡序列用于研究目標(biāo)跟蹤[30]、軌跡預(yù)測(cè)[31]和路線規(guī)劃[32]等方向。
2 時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)方法
時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)的異質(zhì)性,如采樣率變化、長(zhǎng)度差異和稀疏性,影響了軌跡預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。移動(dòng)對(duì)象所處環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化與自身意圖、周圍目標(biāo)行為等因素的交叉影響,也增加了軌跡預(yù)測(cè)的復(fù)雜度。為此,本文通過分析基于概率統(tǒng)計(jì)的方法和機(jī)器學(xué)習(xí)的方法,進(jìn)一步探討群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)應(yīng)用。
2. 1 基于概率統(tǒng)計(jì)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)方法
早期研究階段主要采用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行軌跡預(yù)測(cè),主要采用隱馬爾可夫模型(HiddenMarkov Model,HMM)[33]、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(Bayesian Network,BN)[34]、卡爾曼濾波(Kalman Filtering,KF)[35]等概率統(tǒng)計(jì)方法。HMM 具有較好的軌跡預(yù)測(cè)效果,特別是在狀態(tài)多變的場(chǎng)景中,其優(yōu)點(diǎn)在于僅依賴于前一個(gè)狀態(tài)的歷史信息,適用于情景多變的應(yīng)用[36-38]。BN 廣泛應(yīng)用于分類算法領(lǐng)域,其核心算法基于概率論,通過收集目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特征、環(huán)境信息等數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)目標(biāo)意圖與未來某一時(shí)刻可能的位置和軌跡[39-41]。KF 與HMM 類似,都是基于歷史序列信息和當(dāng)前狀態(tài)信息來預(yù)測(cè)未來軌跡。優(yōu)點(diǎn)是KF能夠提供穩(wěn)定的狀態(tài)估計(jì),適合實(shí)時(shí)性強(qiáng)的應(yīng)用場(chǎng)景[42-44]。
Kitani 等[45]基于馬爾可夫鏈構(gòu)建模型,利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練模型參數(shù),結(jié)合最優(yōu)控制理論預(yù)測(cè)軌跡,輸出目標(biāo)的軌跡。王澤天等[46]利用馬爾可夫鏈計(jì)算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率建立轉(zhuǎn)移矩陣,預(yù)測(cè)移動(dòng)軌跡。通過與真實(shí)數(shù)據(jù)的對(duì)比,引入具體路況信息修正狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣,提升對(duì)下一個(gè)路口的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。Nayak等[47]提出了一種基于貝葉斯方法的行人交通不確定性量化框架,通過使用蒙特卡洛抽樣生成軌跡的分布,對(duì)真實(shí)世界行人數(shù)據(jù)集進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果顯示概率模型的平均預(yù)測(cè)路徑更接近真實(shí)情況。喬少杰等[48]通過高斯混合回歸建模,識(shí)別移動(dòng)對(duì)象在不同移動(dòng)模式下的密度分布,再使用高斯過程回歸對(duì)分類后的軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。Barth 等[49]提出了基于圖像的新方法,可以準(zhǔn)確地跟蹤車輛,其方法主要基于擴(kuò)展的KF 器將3D 點(diǎn)云中的信息與構(gòu)建的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎模型結(jié)合進(jìn)行預(yù)測(cè),但可能存在計(jì)算復(fù)雜度高和精度下降的問題,特別是在長(zhǎng)序列預(yù)測(cè)中。此外,該方法還需要大量的計(jì)算資源和存儲(chǔ)空間來處理3D 點(diǎn)云數(shù)據(jù),可能不適合實(shí)時(shí)性強(qiáng)的應(yīng)用場(chǎng)景。Qiao 等[50]提出了一種三合一道路約束交通網(wǎng)絡(luò)軌跡預(yù)測(cè)模型,以解決交通網(wǎng)絡(luò)中的軌跡預(yù)測(cè)問題。該模型通過集成3 項(xiàng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)軌跡預(yù)測(cè):① 基于交通網(wǎng)絡(luò)的雙層運(yùn)動(dòng)目標(biāo)動(dòng)態(tài)索引結(jié)構(gòu),旨在提高索引效率;② 興趣區(qū)域(Region of Interest,ROI)發(fā)現(xiàn)算法,用于對(duì)大量軌跡點(diǎn)進(jìn)行聚類,劃分出不同的簇;③ 基于頻繁軌跡模式樹(Frequent Trajectory Pattern Tree,FTPTree)的方法,用于發(fā)現(xiàn)頻繁軌跡模式,并預(yù)測(cè)目標(biāo)在ROI 內(nèi)的未來位置。
FTPTree 的根節(jié)點(diǎn)R 為空,子節(jié)點(diǎn)N 為原子道路項(xiàng),每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有道路項(xiàng)標(biāo)識(shí)id、訪問次數(shù)count和指向FTPTree 中具有下一個(gè)相同id 的節(jié)點(diǎn)指針pointer。此外,頻繁道路項(xiàng)頭表H 包含道路項(xiàng)標(biāo)識(shí)Item id 和指向FTPTree 中該道路項(xiàng)第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的head of nodelink 兩個(gè)字段。則FTPTree 樹可以表示為:
2. 2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)方法
在機(jī)器學(xué)習(xí)方法中,常將時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)定義為一個(gè)有監(jiān)督學(xué)習(xí)的回歸性問題,主要分為支持向量機(jī)[51]、反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Backpropagation NeuralNetwork,BNN)[52]、深度學(xué)習(xí)[53]等方法。支持向量機(jī)適用于低維和高維數(shù)據(jù),并能處理少量或大量特征,但在處理大規(guī)模訓(xùn)練樣本時(shí)存在對(duì)缺失數(shù)據(jù)敏感的問題,需要精細(xì)的參數(shù)調(diào)節(jié)。因此,支持向量機(jī)適用于單一監(jiān)控下的軌跡預(yù)測(cè),數(shù)據(jù)量不大、軌跡變化平穩(wěn)的場(chǎng)景。BNN 具有強(qiáng)大的非線性映射和自學(xué)習(xí)能力,少量神經(jīng)元受損不影響訓(xùn)練結(jié)果。但初始權(quán)重敏感可能導(dǎo)致局部最小化問題,使得不同初始權(quán)重下的訓(xùn)練結(jié)果可能不同。BNN 適用于大多數(shù)軌跡預(yù)測(cè)場(chǎng)景,尤其在輸入?yún)?shù)更多的復(fù)雜場(chǎng)景中,更容易實(shí)現(xiàn)有區(qū)分性的預(yù)測(cè)。深度學(xué)習(xí)方法不僅可以更好地處理時(shí)間序列數(shù)據(jù),還可以捕捉更復(fù)雜的空間特征。相比于BNN,深度學(xué)習(xí)方法包括了更多種類的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),如CNN 和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Recurrent Neural Network,RNN)。強(qiáng)化學(xué)習(xí)[54]作為機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)重要分支,與深度學(xué)習(xí)融合,能夠更好地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和復(fù)雜特征,因此在交通軌跡預(yù)測(cè)中可能具有更大的優(yōu)勢(shì)。
Alahi 等[55]首先提出將行人軌跡預(yù)測(cè)問題建模為序列生成任務(wù),并取得了不錯(cuò)的效果。之后Bartoli 等[56]在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了拓展,提出了一種基于情景感知的長(zhǎng)短期記憶(Long Short TermMemory,LSTM)網(wǎng)絡(luò)模型,相比先前的工作加入了環(huán)境中的靜態(tài)對(duì)象因素,通過情景感知層對(duì)人與環(huán)境的關(guān)系建模,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)在人行道、博物館或購(gòu)物中心等復(fù)雜環(huán)境下的移動(dòng)對(duì)象軌跡。
謝添丞等[57]使用CenterNet 從場(chǎng)景中提取環(huán)境特征與上下文信息進(jìn)行融合,綜合考慮目標(biāo)行人的社會(huì)影響和隱藏狀態(tài),目標(biāo)行人所受力示意如圖3所示。
社會(huì)力函數(shù)適用于模擬和計(jì)算復(fù)雜場(chǎng)景中行人移動(dòng)過程中受到的影響,能夠量化周圍行人、車輛以及障礙物之間互動(dòng)關(guān)系,行人社會(huì)力函數(shù)如下:
喬少杰等[58]引入了前序、后序軌跡和投影數(shù)據(jù)庫的概念,并設(shè)計(jì)了一種基于前綴投影技術(shù)的增量式軌跡預(yù)測(cè)方法PrefixTP,充分利用了時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間維度上的依賴性與相關(guān)性。Feng等[59]提出了一種基于網(wǎng)格搜索—粒子群優(yōu)化算法的變道識(shí)別模型,借助支持向量機(jī)從車輛變道軌跡數(shù)據(jù)中充分提取主要特征信息,并對(duì)車輛實(shí)際換道過程進(jìn)行辨識(shí)建模,對(duì)車輛橫向運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。Guo 等[60]提出了一種基于支持向量機(jī)和改進(jìn)的基于門控循環(huán)單元模型的預(yù)測(cè)方法,用于車道偏離預(yù)測(cè)。這種方法結(jié)合了支持向量機(jī)模型的非線性映射能力和基于門控循環(huán)單元模型的自適應(yīng)能力,可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)車輛的未來軌跡,并根據(jù)駕駛員的狀態(tài)自適應(yīng)地調(diào)整安全邊界。Fang 等[61]在時(shí)空特征建模階段結(jié)合了圖卷積網(wǎng)絡(luò)(Graph Convolutional Network,GCN)模型,以捕捉流量的空間相關(guān)性和時(shí)間動(dòng)態(tài)性,提出一種基于時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)的多層次交通預(yù)測(cè)框架,以應(yīng)對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境下的軌跡預(yù)測(cè)問題,但容易忽視個(gè)體差異,存在實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)能力不足的問題。
2. 3 群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)路線
現(xiàn)階段群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)能夠通過分布式計(jì)算和自適應(yīng)學(xué)習(xí),克服現(xiàn)有方法的計(jì)算復(fù)雜度和有限泛化性,提供更加準(zhǔn)確和高效的軌跡預(yù)測(cè)結(jié)果。群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)路線如圖4 所示,通過社交媒體平臺(tái)、移動(dòng)應(yīng)用程序與定位系統(tǒng)等獲取時(shí)空軌跡數(shù)據(jù),通過特征提取與降維等預(yù)處理方法后,結(jié)合群體智能算法實(shí)現(xiàn)時(shí)空軌跡預(yù)測(cè),將預(yù)測(cè)結(jié)果應(yīng)用于智慧城市建設(shè)、物流與供應(yīng)鏈管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域。
Xia 等[62]探討了基于徑向基函數(shù)(Radial BasisFunction,RBF)的空中目標(biāo)軌跡預(yù)測(cè)問題,為解決灰狼優(yōu)化(Grey Wolf Optimizer,GWO)算法易陷入局部?jī)?yōu)化導(dǎo)致優(yōu)化過程早期終止的問題,提出粒子群-灰狼融合(PSOGWO)算法以調(diào)整RBF 參數(shù)。用于實(shí)驗(yàn)的時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)采集頻率為每秒一次,每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)由目標(biāo)位置的三維坐標(biāo)和5 個(gè)附加屬性組成,即加速度、速度、空氣阻力、空氣溫度和空氣壓力。訓(xùn)練數(shù)據(jù)集由1 min 內(nèi)每1 s 間隔的飛行軌跡組成,而測(cè)試數(shù)據(jù)集由當(dāng)前時(shí)間加1 s 的飛行軌跡組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用PSOGWORBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)飛行目標(biāo)軌跡的最大絕對(duì)誤差分別為0. 012、0. 02、0. 009 km,最大相對(duì)誤差分別為0. 52% 、1. 84% 、3. 04% ,預(yù)測(cè)的飛行目標(biāo)軌跡更加貼近實(shí)際值,能夠有效提高航空交通控制領(lǐng)域?qū)︼w行目標(biāo)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,增強(qiáng)實(shí)時(shí)處理高速數(shù)據(jù)的能力。
王均剛等[63]提出了一種基于粒子群優(yōu)化的最小二乘支持向量回歸(Least Square Support VectorRegression,LSSVR)預(yù)測(cè)模型,利用船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System,AIS)數(shù)據(jù)中的經(jīng)度、緯度、航速、航向作為特征量,采用滑動(dòng)窗口的方式處理連續(xù)流入的數(shù)據(jù),對(duì)窗口中的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)和更新。在經(jīng)度預(yù)測(cè)中,SWPSOLSSVR 模型的均方根誤差(Root Mean Squared Error,RMSE)分別比PSOLSTM 模型和PSOLSSVR 模型低4. 98% 和2. 56% ,在緯度預(yù)測(cè)中,RMSE 分別比PSOLSTM 模型和PSOLSSVR 模型低6. 33% 和6. 34% 。同時(shí),該模型與其他優(yōu)化算法和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行深入集成和融合,有效提高了海事導(dǎo)航相關(guān)領(lǐng)域的智能化和自動(dòng)化水平。
3 技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景與未來展望
群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)通過融合群體智能算法和機(jī)器學(xué)習(xí)方法,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境中的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)。目前,群體智能在時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)領(lǐng)域的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括交通路徑規(guī)劃、自然環(huán)境監(jiān)測(cè)與操作風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。
(1)交通路徑規(guī)劃
群體智能可以建立交通流動(dòng)態(tài)模型以識(shí)別交通流模式、優(yōu)化路線和改善交通管理系統(tǒng)。通過分析車輛GPS 數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)和社交媒體數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)交通狀況,實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)交通狀態(tài)并提供可靠的預(yù)測(cè)結(jié)果,有效緩解交通擁堵[64]。在此基礎(chǔ)上,群體智能算法還可以對(duì)交通管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化[65],例如對(duì)交通信號(hào)控制和匝道計(jì)量進(jìn)行調(diào)整,以最小化擁堵,整體改善交通情況。
(2)自然環(huán)境監(jiān)測(cè)
山體滑坡、洪澇、森林火災(zāi)等災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警也是群體智能算法的重要應(yīng)用之一。例如,在山體滑坡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警[66]中,通過結(jié)合高精度無線電測(cè)距技術(shù)可以對(duì)監(jiān)測(cè)預(yù)警節(jié)點(diǎn)進(jìn)行精確定位,利用粒子群優(yōu)化算法對(duì)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)獲取的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化和評(píng)估,實(shí)現(xiàn)對(duì)滑坡風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)評(píng)估和預(yù)警,從而為災(zāi)害防治和減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。
(3)操作風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警
操作風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警主要涵蓋網(wǎng)絡(luò)攻擊預(yù)警、供應(yīng)鏈中斷預(yù)警、金融預(yù)警等。在醫(yī)療供應(yīng)鏈管理[67]中,應(yīng)用群體智能方法可以聚合決策者偏好,準(zhǔn)確反映決策標(biāo)準(zhǔn)之間的相互關(guān)系,旨在識(shí)別和應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈中斷的風(fēng)險(xiǎn),以確保醫(yī)療資源的可靠供應(yīng)和醫(yī)療服務(wù)的連續(xù)性。
未來群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向可以集中在認(rèn)知增強(qiáng)、自治系統(tǒng)和去中心化學(xué)習(xí)3 個(gè)方面。其中,認(rèn)知增強(qiáng)旨在開發(fā)基于人機(jī)協(xié)同學(xué)習(xí)的軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng),以提高預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。自治系統(tǒng)將集成多模態(tài)學(xué)習(xí)和智能決策,如增強(qiáng)無人機(jī)集群路徑規(guī)劃的自治能力。去中心化學(xué)習(xí)將研究基于邊緣計(jì)算和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)的群體智能軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng),以適應(yīng)復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的環(huán)境和任務(wù)需求。
4 結(jié)束語
新興的情景感知和群體智能技術(shù)為捕捉和預(yù)測(cè)移動(dòng)對(duì)象的軌跡變化提供了有效的解決方案,本文對(duì)群體智能研究中常用的公開數(shù)據(jù)集進(jìn)行了總結(jié),包括數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)特點(diǎn)。詳細(xì)介紹了粒子群優(yōu)化和蟻群優(yōu)化2 個(gè)群體智能技術(shù)的核心優(yōu)化方法,并對(duì)時(shí)空軌跡表示方法進(jìn)行了闡述。在時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)領(lǐng)域,本文總結(jié)了基于概率統(tǒng)計(jì)和機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)方法,并對(duì)當(dāng)前群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)方法進(jìn)行了分析。最后,文章總結(jié)了未來群體智能驅(qū)動(dòng)的時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向?qū)⒓性谡J(rèn)知增強(qiáng)、自治系統(tǒng)和去中心化學(xué)習(xí)3 個(gè)方面,以實(shí)現(xiàn)基于人機(jī)協(xié)同學(xué)習(xí)、多模態(tài)智能決策和邊緣計(jì)算的高準(zhǔn)確性軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng),推動(dòng)時(shí)空軌跡預(yù)測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] QIAO S J,HAN N,LI H,et al. A Threeinone Dynamic Shared Bicycle Demand Forecasting Model Under Non classical Conditions[J]. Applied Intelligence,2024(54):8592-8611.
[2] HU Z Y,CAO Y,LI X Y,et al. Towards Dynamic Pricing Based Autonomous Valet Parking Management Under De mand Uncertainty [J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2024,73(5):6196-6211.
[3] 唐爐亮,趙紫龍,楊雪,等. 大數(shù)據(jù)環(huán)境下道路場(chǎng)景高時(shí)空分辨率眾包感知方法[J]. 測(cè)繪學(xué)報(bào),2022,51(6):1070-1090.
[4] 申明銳,尹介琪,喬藝波. 基于時(shí)空大數(shù)據(jù)的縣域公共服務(wù)設(shè)施配置評(píng)估與調(diào)控方法[J]. 城市發(fā)展研究,2024,31(7):86-96.
[5] YE N,ZHANG Y Y,WANG R C,et al. Vehicle Trajectory Prediction Based on Hidden Markov Model [J ]. KSII Transactions on Internet and Information Systems,2016,10(7):3150-3170.
[6] 喬少杰,吳凌淳,韓楠,等. 情景感知驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)對(duì)象多模式軌跡預(yù)測(cè)技術(shù)綜述[J]. 軟件學(xué)報(bào),2023,34(1):312-333.
[7] HUANG Y M,LIU C H. Applying Adaptive Swarm Intelli gence Technology with Structuration in Webbased Collaborative Learning [J ]. Computers & Education,2009,52(4):789-799.
[8] SELVARAJ S,CHOI E. Survey of Swarm Intelligence Al gorithms[C]∥Proceedings of the 3rd International Con ference on Software Engineering and Information Management. Sydney:ACM,2020:69-73.
[9] ETTER V,KAFSI M,KAZEMI E,et al. Where to Go from Here?Mobility Prediction from Instantaneous Information[J ]. Pervasive and Mobile Computing,2013,9 (6 ):784-797.
[10] DUNTON G F,BERRIGAN D,BALLARDBARBASH R,et al. Adolescents Sports and Exercise Environments in a U. S. Time Use Survey [J ]. American Journal of Preventive Medicine,2010,39(2):122-129.
[11] MERZ C. UCI Repository of Machine Learning Databases[EB / OL]. [2024-01-10]. https:∥api. semanticscholar.org / CorpusID:209099422.
[12] WILSON B,QI W,AGARWAL T,et al. Argoverse 2:Next Generation Datasets for Selfdriving Perception and Fore casting [EB / OL]. [2024 - 01 - 12 ]. https:∥ datasets benchmarksproceedings. neurips. cc / paper _ files / paper /2021 / file / 4734ba6f3de83d861c3176a6273cac6dPaperround2. pdf.
[13] KENNEDY J,EBERHART R. Particle Swarm Optimization[C]∥Proceedings of the ICNN’95International Conferenceon Neural Networks. Perth:IEEE,1995:1942-1948.
[14] DORIGO M,BIRATTARI M,STUTZLE T. Ant Colony Optimization[J]. IEEE Computational Intelligence Maga zine,2006,1(4):28-39,
[15] 曹昕鷙,韓玨. 基于擴(kuò)散模型和粒子群優(yōu)化的無線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定位[J]. 無線電工程,2022,52(12):2196-2202.
[16] DELIGKARIS K. Particle Swarm Optimization and Random Search for Convolutional Neural Architecture Search[J]. IEEE Access,2024(12):91229-91241.
[17] AMBUJ,NAGAR H,PAUL A,et al. Reinforcement Learning Particle Swarm Optimization Based Trajectory Planning of Autonomous Ground Vehicle Using 2D LiDAR Point Cloud [J ]. Robotics and Autonomous Systems,2024,2024(178):104723.
[18] DORIGO M,MANIEZZO V,COLORNI A. Ant System:Optimization by a Colony of Cooperating Agents[J]. IEEE Transactions on System Man and Cybernetics Part B,1996,26(1):29-41.
[19] WANG X Y,CHOI T M,LIU H K,et al. Novel Ant Colony Optimization Methods for Simplifying Solution Construction in Vehicle Routing Problems [J ]. IEEETransactions on Intelligent Transportation Systems,2016,17(11):3132-3141.
[20] 辜勇,劉迪. 自適應(yīng)混合蟻群算法求解帶容量約束車輛路徑問題[J]. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2023,44(12):1686-1695.
[21] GAO Y L,WU H G,WANG W T. A Hybrid Ant Colony Optimization with Fireworks Algorithm to Solve Capacitated Vehicle Routing Problem[J]. Applide Intelli gence,2023,53(6):7326-7342.
[22] KYRIAKAKIS A N,STAMADIANOS T,MARINAKI M,etal. The Electric Vehicle Routing Problem with Drones:An Energy Minimization Approach for Aerial Deliveries[J].Cleaner Logistics and Supply Chain,2022(4):100041.
[23] 何美玲,楊梅,韓繤,等. 帶時(shí)間窗的時(shí)間依賴型同時(shí)取送貨車輛路徑問題研究[J]. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2024,24(4):231-242.
[24] CHEN B L,JIANG W X,YU Y T,et al. Graph Embedding Based Ant Colony Optimization for Negative Influence Propagation Suppression Under Cost Constraints[J]. Swarm and Evolutionary Computation,2022(72):101102.
[25] 陳希瓊,胡大偉,楊倩倩,等. 多目標(biāo)同時(shí)取送貨車輛路徑問題的改進(jìn)蟻群算法[J]. 控制理論與應(yīng)用,2018,35(9):1347-1356.
[26] XIANG X S,QIU J F,XIAO J H,et al. Demand Coverage Diversity Based Ant Colony Optimization for Dynamic Ve hicle Routing Problems[J]. Engineering Applications of Artificial Intelligence,2020,2020(91):103582.
[27] XU H T,PAN P,FENG D. Dynamic Vehicle Routing Problems with Enhanced Ant Colony Optimization [J]. Discrete Dynamics in Nature and Society,2018 (4 ):1-13.
[28] BELL J E,MCMULLEN P R. Ant Colony Optimization Techniques for the Vehicle Routing Problem [J ].Advances Engineering Informatics,2004,18(1):41-48.
[29] ATLURI G,KARPATNE A,KUMAR V. SpatioTemporal Data Mining:A Survey of Problems and Methods [J].ACM Computing Surveys,2018,51(4):1-41.
[30] 游思思. 基于時(shí)空信息嵌入的多目標(biāo)跟蹤方法研究[D]. 合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2022.
[31] LI Z H,XIA L X,XU Y,et al. GPTST:Generative Pre training of SpatioTemporal Graph Neural Networks[EB /OL]. (2023 - 11 - 07)[2024 - 01 - 11]. https:∥ arxiv.org / abs / 2311. 04245.
[32] 邱玉華. 基于時(shí)空軌跡大數(shù)據(jù)的路線規(guī)劃?rùn)C(jī)制的研究與系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 南京:南京郵電大學(xué),2020.
[33] QIAO S J,SHEN D Y,WANG X T,et al. A Selfadaptive Parameter Selection Trajectory Prediction Approach via Hidden Markov Models[J]. IEEE Transactions on Intelli gent Transportation Systems,2015,16(1):284-296.
[34] WU W T,JIN W Z,LIN P Q. Research on Choice of Travel Mode Model Based on Naive Bayesian Method[C]∥2011 International Conference on Business Management and Electronic Information. Guangzhou:IEEE,2011:439-444.
[35] BARRIOS C,HIMBERG H,MOTAI Y,et al. Multiple Model Framework of Adaptive Extended Kalman Filtering for Predicting Vehicle Location [C]∥ 2016 Intelligent Transportation Systems Conference. Toronto:IEEE,2006:1053-1059.
[36] ZHANG X Y,LIU G,HU C,et al. Wavelet Analysis Based Hidden Markov Model for Large Ship Trajectory Prediction [C ] ∥ 2019 Chinese Control Conference.Guangzhou:IEEE,2019:2913-2918.
[37] 張迎亞. 基于隱馬爾可夫模型的車輛軌跡預(yù)測(cè)算法的研究[D]. 南京:南京郵電大學(xué),2017.
[38] ANKIT,NARAYANAN K,GHOSH D,et al. Multi variable State Prediction:HMM Based Approach for Real time Trajectory Prediction[C]∥2021 International Conference on Intelligent Robots and Systems. Prague:IEEE,2021:8052-8058.
[39] 何鋼磊. 換道場(chǎng)景下智能車輛意圖和軌跡預(yù)測(cè)方法研究[D]. 長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2021.
[40] JIANG Y D,ZHU B,YANG S,et al. Vehicle Trajectory Prediction Considering Driver Uncertainty and Vehicle Dynamics Based on Dynamic Bayesian Network[J]. IEEE Transactions on Systems Man Cybernetics:Systems,2023,53(2):689-703.
[41] PANG Y T,ZHAO X Y,HU J M,et al. Bayesian Spatio Temporal Graph Transformer Network (BSTAR )for Multiaircraft Trajectory Prediction[J]. KnowledgeBased Systems,2022(249):108998.
[42] 戴禮燦,劉欣,張海瀛,等. 基于卡爾曼濾波算法展開的飛行目標(biāo)軌跡預(yù)測(cè)[J]. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2023,45(6):1814-1820.
[43] LI Z N,SUN H,XIAO D,et al. Hybrid Kalman Recurrent Neural Network for Vehicle Trajectory Prediction [J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement,2024,73:1-14.
[44] 喬少杰,韓楠,朱新文,等. 基于卡爾曼濾波的動(dòng)態(tài)軌跡預(yù)測(cè)算法[J]. 電子學(xué)報(bào),2018,46(2):418-423.
[45] KITANI K M,ZIEBART B D,BAGNELL J A,et al.Activity Forecasting[EB / OL]. [2024-01-15]. https:∥courses. cs. washington. edu / courses / cse590v / 13au / Ac tivity% 20Forecasting. pdf.
[46] 王澤天,高嶺,高全力. 基于改進(jìn)馬爾可夫鏈的移動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)方法[J]. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào),2020,34 (2):97-102.
[47] NAYAK A,ESKANDARIAN A,DOERZAPH Z. Uncertainty Estimation of Pedestrian Future Trajectory Using Bayesian Approximation[J]. IEEE Open Journal of Intelligent Trans portation Systems,2022,3:617-630.
[48] 喬少杰,韓楠,丁治明,等. 多模式移動(dòng)對(duì)象不確定性軌跡預(yù)測(cè)模型[J]. 自動(dòng)化學(xué)報(bào),2018,44(4):608-618.
[49] BARTH A,FRANKE U. Where Will the Oncoming Vehicle Be the Next Second? [C ]∥ 2018 Intelligent Vehicles Symposium. Eindhoven:IEEE,2008:1068-1073.
[50] QIAO S J,HAN N,ZHU W,et al. Traplan:An Effective ThreeinOne Trajectoryprediction Model in Transportation Networks[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,2015,16(3):1188-1198.
[51] BOUBEZOUL A,KOITA A,DAUCHER D. Vehicle Tra jectories Classification Using Support Vectors Machines for Failure Trajectory Prediction[C]∥2009 International Conference on Advances in Computational Tools for Engi neering Applications. Beirut:IEEE,2009:486-491.
[52] ZHOU H,CHEN Y J,ZHANG S M. Ship Trajectory Pre diction Based on BP Neural Network[J]. Journal on Arti ficial Intelligence,2019,1(1):29-36.
[53] ZHAO S,LI Z Z,ZHU Z K,et al. An Integrated Framework for Accurate Trajectory Prediction Based on Deep Learning [J ]. Applied Intelligence,2024,54:10161-10175.
[54] CHEN J L,KANG J W,XU M R,et al. Multiagent Deep Reinforcement Learning for Dynamic Avatar Migration in Aiotenabled Vehicular Metaverses with Trajectory Prediction[J]. IEEE Internet of Things Journal,2024,11 (1):70-83.
[55] ALAHI A,GOEL K,RAMANATHAN V,et al. Social LSTM:Human Trajectory Prediction in Crowded Spaces[C ] ∥ 2016 IEEE Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). Las Vegas:IEEE,2016:961-971.
[56] BARTOLI F,LISANTI G,BALLAN L,et al. Contextaware Trajectory Preiction[C]∥2018 24th International Confer ence on Pattern Recognition (ICPR ). Beijing:IEEE,2018:1941-1946.
[57] 謝添丞,喬少杰,張?zhí)?,等?基于情景感知與移動(dòng)數(shù)據(jù)挖掘的行人軌跡預(yù)測(cè)方法[J]. 無線電通信技術(shù),2023,49(4):606-615.
[58] 喬少杰,韓楠,李天瑞,等. 基于前綴投影技術(shù)的大規(guī)模軌跡預(yù)測(cè)模型[J]. 軟件學(xué)報(bào),2017,28 (11 ):3043-3057.
[59] FENG Y Y,YAN X L. Support Vector Machine Based Lanechanging Behavior Recognition and Lateral Trajectory Prediction[J]. Computational Intelligence and Neuroscience,2022,1:3632333.
[60] GUO L,QIN Z K,GE P,et al. Adaptive Lanedeparture Prediction Method with Support Vector Machine and Gated Recurrent Unit Models [J ]. Journal of Transportation Engineering Part ASystems,2022,148(11):162-171.
[61] FANG Z Q,PAN L,CHEN L,et al. MDTP:A Multi source Deep Traffic Prediction Framework over Spatio Temporal Trajectory Data [J]. Proceedings of the VLDB Endowment,2021,14(8):1289-1297.
[62] XIA S,WANG Z,YU H,et al. A PSOGWORBF Neural Network for Air Target Trajectory Prediction [C]∥ Pro ceedings of the 2022 5th International Conference on Ma chine Learning and Machine Intelligence. Hangzhou:ICML,2022:76-81.
[63] 王均剛,丁惠倩,胡柏青. 基于滑動(dòng)窗口PSOLSSVR 的船舶軌跡預(yù)測(cè)模型[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2022,44(12):35-43.
[64] OMAR M,YAKUB F,ABDULLAH S S,et al. Onestep vs Horizonstep Training Strategies for Multistep Traffic Flow Forecasting with Direct Particle Swarm Optimization Grid Search Support Vector Regression and Long Short Term Memory [J ]. Expert Systems with Applications.2024,252:124-157.
[65] MING B O J,WONG R T K,JASSER M B,et al. Perform ance Evaluation of Particle Swarm Optimisation Control for Traffic Light Systems in Roundabouts [C ]∥ 2023 IEEE 13th International Conference on System Engineering and Technology. Shah Alam:IEEE,2023:340-345.
[66] 李元東. 可視化群體智能決策山體滑坡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)[D]. 重慶:重慶郵電大學(xué),2021.
[67] SENAPATI T,SARKAR A,CHEN G Y. Enhancing Healthcare Supply Chain Management Through Artificial Intelligencedriven Group Decisionmaking with Sugeno Weber Triangular Norms in a Dual Hesitant Qrung Ortho pair Fuzzy Context[J]. Engineering Applications of Artificial Intelligence,2024,135(1):108794.
作者簡(jiǎn)介
潘樂盈 女,(1999—),碩士研究生。主要研究方向:軌跡預(yù)測(cè)、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘。
(通信作者)韓 楠 女,(1984—),博士,副教授。主要研究方向:時(shí)空數(shù)據(jù)庫、人工智能。
羅 娜 女,(2000—),碩士研究生。主要研究方向:軌跡預(yù)測(cè)、時(shí)空數(shù)據(jù)庫。
樊瀚林 男,(1999—),碩士研究生。主要研究方向:人工智能、軌跡預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)庫。
楊博淵 男,(2000—),碩士研究生。主要研究方向:人工智能、軌跡預(yù)測(cè)。
張杉彬 男,(1998—),碩士研究生。主要研究方向:軌跡預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)挖掘、軌跡大數(shù)據(jù)。
喬少杰 男,(1981—),博士,教授。主要研究方向:移動(dòng)數(shù)據(jù)庫、時(shí)空數(shù)據(jù)庫、軌跡數(shù)據(jù)挖掘。