华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (5): 66-81.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.240356
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王庆荣1 王俊杰1 朱昌锋2 郝福乐1
1.兰州交通大学 电子与信息工程学院,甘肃 兰州 730070;
2.兰州交通大学 交通运输学院,甘肃 兰州 730070
WANG Qingrong1 WANG Junjie1 ZHU Changfeng2 HAO Fule1
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1.School of Electronic and Information Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China;
2.School of Transportation, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China
摘要:
针对交通运输业碳排放数据序列存在波动性和随机性较强,预测精度较低的问题,提出了一种结合二次分解(SD)、双重注意力机制(DA)、改进麻雀搜索算法(ISSA)和LSTM网络的交通碳排放预测模型。首先,引入CEEMDAN将交通碳排放数据序列分解为不同频率的模态分量,再利用样本熵(SE)对各分量复杂度进行量化,并利用VMD对熵值最高的分量进行二次分解,进一步弱化交通碳排放数据序列的波动性和非线性;其次,为挖掘交通碳排放量与其影响因素间的关联性,在LSTM模型的输入端加入特征注意力机制,突出关键输入特征;同时在输出端加入时间注意力机制,提取关键历史时刻信息;最后,结合Circle混沌映射、动态惯性权重因子和混合变异算子策略改进SSA算法,并对各分量分别建立ISSA-DALSTM模型,接着对各分量预测值进行重构。测算中国交通运输业1990-2019年的碳排放数据,以此对模型进行验证,结果表明:所提模型的RMSE、MAE、MAPE分别为5.3088、3.5661、0.4439,均优于其他对比模型,验证了所提模型的有效性。