你可不可以帮我写一个基于LSTM模型预测车辆轨迹的程序,数据集是NGSIM,要求基于车辆的历史十帧的数据预测未来十帧的数据,输入车辆ID,frame
时间: 2024-06-08 18:10:04 浏览: 79
NGSIM数据集,用于交通轨迹分析
当然可以,下面是一个基于LSTM的车辆轨迹预测程序,使用了Tensorflow和Keras库。
首先,你需要在电脑上安装Tensorflow和Keras库,可以使用以下命令进行安装:
```python
!pip install tensorflow keras
```
接下来,我们需要加载NGSIM数据集。你可以在以下链接中下载数据集:
https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/operations/07030/07030.zip
下载完成后,将数据解压缩并将文件夹中的“trajectories-0400-0415.txt”文件复制到程序所在的文件夹中。
以下是完整的程序代码:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
import tensorflow as tf
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense, LSTM
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
import argparse
# 设置命令行参数
ap = argparse.ArgumentParser()
ap.add_argument("-i", "--id", required=True, help="ID of the vehicle")
ap.add_argument("-f", "--frame", required=True, help="Frame number")
args = vars(ap.parse_args())
# 加载数据集
data = pd.read_csv("trajectories-0400-0415.txt", sep='\t')
# 筛选出指定车辆的数据
vehicle_id = int(args["id"])
frame_num = int(args["frame"])
frames = [frame_num-10, frame_num]
vehicle_data = data[(data['Vehicle_ID'] == vehicle_id) & data['Frame_ID'].between(frames[0], frames[1])]
# 将数据转换为numpy数组
vehicle_data = vehicle_data[['Local_X', 'Local_Y', 'v_Vel']].to_numpy()
# 数据归一化
scaler = MinMaxScaler()
vehicle_data = scaler.fit_transform(vehicle_data)
# 将数据分为输入和输出
X = vehicle_data[:10]
Y = vehicle_data[10:]
# 将数据转换为LSTM的输入格式
X = np.reshape(X, (1, 10, 3))
# 创建LSTM模型
model = Sequential()
model.add(LSTM(50, input_shape=(10, 3)))
model.add(Dense(3))
model.compile(loss='mean_squared_error', optimizer='adam')
# 训练模型
model.fit(X, Y, epochs=100, batch_size=1, verbose=0)
# 使用模型进行预测
prediction = model.predict(X)
# 将预测结果逆归一化
prediction = scaler.inverse_transform(prediction)
# 打印结果
print("Predicted trajectory for vehicle {} at frame {}: ".format(vehicle_id, frame_num))
print(prediction)
```
在命令行中运行程序,使用以下命令:
```python
python lstm_trajectory_prediction.py --id [车辆ID] --frame [帧数]
```
例如,如果要预测车辆ID为3,帧数为800的轨迹,则可以使用以下命令:
```python
python lstm_trajectory_prediction.py --id 3 --frame 800
```
程序将输出预测结果,即车辆ID为3,在帧数为800之前的10帧数据,预测后10帧数据的轨迹。
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