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 07:10:04 浏览: 6
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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