基于门控循环网络时空关联的交通事故预测模型

江晟, 王祎笛, 谢睿麟, 夏淼磊

吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (03) : 954-962. DOI: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20231228

基于门控循环网络时空关联的交通事故预测模型

  • 江晟, 王祎笛, 谢睿麟, 夏淼磊
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摘要

为提前预测交通事故是否可能发生,提出了基于ViT、门控循环单元(GRU)和MLP-Mixer相结合的交通事故风险预测模型(GST)。通过ViT进行空间和时间上下文关系建模,对预测目标的帧特征进行增强,提高特征的可分辨性;然后,采用GRU提取出时间关联性,再采用GRU和MLP-Mixer相结合的模式对隐藏层帧特征进行增强,建立和优化时空联系模型,并根据相应的特征帧预测单位时间步长的交通事故置信度分数,预测未来事故发生的概率,进而有效区分危险驾驶和事故驾驶的行为,并进行提前预警。最后,在公开数据集DAD和A3D上对本文模型进行验证,结果表明,本文模型识别准确率优于其他先进算法,两个数据集上AP分别达到了59.9%和94.6%,表现出良好的预测性能和泛化能力;在DAD数据集测试中,将本文算法与DSTA算法进行了对比,在AP相近的情况下,本文算法可将事故发生的预测时间提前2.38 s,提升约13%,具有明显的优越性,可为道路危险预警和安全驾驶提供帮助。

关键词

智能交通 / 事故预测 / 事件判别器 / 门控循环单元 / 时空关联性

中图分类号

U491.31

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江晟, 王祎笛, 谢睿麟, 夏淼磊. 基于门控循环网络时空关联的交通事故预测模型. 吉林大学学报(工学版). 2025, 55(03): 954-962 https://doi.org/10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20231228

基金

吉林省科技发展计划项目(20210203214SF); 温州市级科技计划项目(2021R0106)

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