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车队轨迹生成:一种基于单向互联 LSTM 的跟车模型

机器学习 2019-10-28 v1 机器学习

摘要

跟车模型已广泛应用于交通工程并取得显著成就。然而,跟车模型在车队层面的交通微观仿真精度,尤其在交通波动期间,仍有待提升。不同于使用传统的个体跟车模型,我们提出了一种给定首车轨迹生成车队层面轨迹的新方法。本文通过跟车框图表示讨论了传统方法在时空上的误差传播问题。基于分析,我们指出误差来源于训练方法与模型结构。为此,我们在传统基于 LSTM 的跟车模型基础上做了两处改进。我们在训练过程中采用预定采样技术以解决时间维度上的误差传播。此外,我们开发了单向互联 LSTM 模型结构,从车队视角提取轨迹特征。系统实证实验表明,所提新结构能有效降低时空误差传播。相比传统基于 LSTM 的跟车模型,所提模型误差降低近 40%。该发现将有助于车队层面跟车模型微观仿真的设计与分析。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.11843,
  title  = {Platoon trajectories generation: A unidirectional interconnected LSTM-based car following model},
  author = {Yangxin Lin and Ping Wang and Yang Zhou and Fan Ding and Chen Wang and Huachun Tan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.11843},
  year   = {2019}
}