王庆荣1 张金鹏1 朱昌锋2 余娴妹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
Carbon Emission Prediction in Transportation Industry Based on Hybrid Feature Selection and an IVMD-AOO-BiLSTM
WANG Qingrong1 ZHANG Jinpeng1 ZHU Changfeng2 YU Xianmei1
1. School of Electronic and Information Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,Gansu,China;
2. School of Transportation,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,Gansu,China
摘要:
针对交通运输业碳排放数据序列的非线性、波动性以及多源影响因素导致预测精度低的问题,提出了一种基于混合特征工程(RF-MIC)、改进变分模态分解(IVMD)、长颖燕麦优化算法(AOO)及双向长短期记忆网络(BiLSTM)的碳排放预测模型。首先,构建基于随机森林(RF)和最大互信息系数(MIC)的混合特征选择策略,在筛选出关键影响因素的同时剔除冗余特征;其次,构建基于逃生优化算法(ESC)的变分模态分解(VMD)数据分解理论,将原始碳排放序列分解为一系列平稳模态分量,从而弱化其非线性和波动性;然后,构建基于AOO的BiLSTM参数优化理论,利用AOO对BiLSTM的超参数寻优,避免参数陷入局部最优;最后,对各模态分量构建基于AOO-BiLSTM的预测模型,将各分量预测结果集成重构得到最终预测值。采用中国交通运输业1990-2023年的碳排放数据对模型进行验证,结果表明,所提模型较最优对比模型的RMSE、MAE和MAPE分别降低了35.77%、40.48%和59.52%,能够有效地预测交通运输业碳排放量。