Prophet-LSTM组合模型在运输航空征候预测中的应用

【类型】期刊

【作者】杜红兵  邢梦柯  赵德超 

【刊名】安全与环境学报

【关键词】 安全社会工程,组合预测模型,运输航空征候,长短期记忆网络(LSTM)模型,Prophet模型

【摘要】为准确预测中国运输航空征候万时率，提出了一种将时间序列模型和神经网络模型组合的预测方法。首先，利用2008年1月—2020年12月的运输航空征候万时率数据建立Prophet模型，使用RStudio软件进行模型拟合，获取运输航空征候万时率的线性部分；其次，利用长短期记忆网络（Long Short-Term Memory, LSTM）建模，获取运输航空征候万时率的非线性部分；最后，利用方差倒数法建立Prophet-LSTM组合模型，使用建立的组合模型对2021年1—12月运输航空征候万时率进行预测，将预测结果与实际值进行对比验证。结果表明，Prophet-LSTM组合模型的E_MA、E_MAP、E_RMS分别为0.097 3、16.128 5%、0.128 7。相较于已有的自回归移动平均（Auto Regression Integrated Moving Average, ARIMA）+反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network, BPNN）组合模型和GM（1, 1）+ARIMA+LSTM组合模型，Prophet-LSTM组合模型的E_MA、E_MAP、E_RMS分别减小了0.025 9、10.487 4百分点、0.014 3和0.012 8、2.059 9百分点、0.008 6,验证了Prophet-LSTM组合模型的预测精度更高，性能更优良。

【年份】2024

【作者单位】中国民航大学安全科学与工程学院;

【期号】05

【页码】1878-1885