2023⁃03⁃10计算机应用,JournalofComputerApplications2023,43(3):736-743ISSN1001⁃9081CODENJYIIDUhttp://www.joca.cn基于多头软注意力图卷积网络的行人轨迹预测彭涛1,2,3,康亚龙2,3,余锋1,3*,张自力2,3,刘军平2,3,胡新荣2,3,何儒汉1,3,李丽1,2(1.纺织服装智能化湖北省工程研究中心(武汉纺织大学),武汉430200;2.湖北省服装信息化工程技术研究中心(武汉纺织大学),武汉430200;3.武汉纺织大学计算机与人工智能学院,武汉430200)(∗通信作者电子邮箱yufeng@wtu.edu.cn)摘要:行人间交互作用的复杂性给行人轨迹预测带来了挑战,且现有算法难以捕获行人间有意义的交互信息,不能直观地建模行人间的交互作用。针对以上问题,提出多头软注意力图卷积网络。首先利用多头软注意力(MSATT)结合内卷网络Involution分别从空间图和时间图输入中提取稀疏空间和稀疏时间邻接矩阵,生成稀疏空间和稀疏时间有向图;然后,利用图卷积网络(GCN)从稀疏空间和稀疏时间有向图中学习交互作用与运动趋势特征;最后,将学习到的轨迹特征输入时间卷积网络(TCN)以预测双高斯分布参数,生成行人预测轨迹。在ETH和UCY数据集上的实验结果表明:相较于空时社交关系池化行人轨迹预测模型(SOPM),所提算法的平均位移误差(ADE)降低了2.78%;相较于稀疏图卷积网络(SGCN),所提算法的最终位移误差(FDE)降低了16.92%。关键词:多头软注意力;通道注意力;空间注意力;内卷;图卷积网络;行人轨迹预测中图分类号:TP391文献标志码:APedestriantrajectorypredictionbasedonmulti-headsoftattentiongraphconvolutionalnetworkPENGTao1,2,3,KANGYalong2,3,YUFeng1,3*,ZHANGZili2,3,LIUJunping2,3,HUXinrong2,3,HERuhan1,3,LILi1,2(1.HubeiProvincialEngineeringResearchCenterforIntelligentTextileandFashion(WuhanTextileUniversity),WuhanHubei430200,China;2.EngineeringResearchCenterofHubeiProvinceforClothingInformation(WuhanTextileUniversity),WuhanHubei430200,China;3.SchoolofComputerScienceandArtificialIntelligence,WuhanTextileUniversity,WuhanHubei430200,China)Abstract:Thecomplexityofpedestrianinteractionisachallengeforpedestriantrajectoryprediction,andtheexistingalgorithmsaredifficulttocapturemeaningfulinteractioninformationbetweenpedestrians,whichcannotintuitive...