「论文阅读」- 动态图卷积循环神经网络:面向交通流预测的评价基准和解决方案

摘要

背景(交通预测的意义)

交通预测是智能交通系统的基础,对于建设智慧城市而言至关重要。

问题陈述(现有时空网络建模方法的不足在于?)
  1. 忽略路网空间相关性的动态特性

  2. 基于RNN的方法效率低

  3. 缺乏公平的比较

方法(本文如何应对目前的挑战?)

提出一个新颖的交通预测框架,名曰DGCRN。新颖之处在:

  1. 每一个时间步都生成动态的滤波器参数,从节点属性中提取动态特性

  2. 对节点嵌入进行过滤,并使用他们生成动态图,集成于预定义的静态图中

  3. 应用一种新的训练策略,提高效率和模型表现。

实验

新模型超越15个基线模型。

引言

背景

(关于社会对智能交通系统的需求、目前实现智能交通的可能性(从数据源和方法两个角度讨论))。

陈述交通预测所面临的挑战
  • 捕获时空相关性方面

    • 空间依赖性

      相似的交通模式会在路网的局部发生。

    • 时间依赖性

      同一位置的交通状况具有非线性变化模式且具有周期性

    • 时空相关性

      不同位置间的交互是动态变化的。

  • 利用地理属性方面

    待预测的交通属性是否与道路地理属性有关系?如何更充分利用外部的地理特征?

    • 路网距离、节点连通性

    • POI

    • ……

  • 对不同模型进行公平的评价

引出本文的工作
  • 提出新模型

  • 应用通用的面向RNN的训练策略

  • 开展实验验证新模型的有效性

  • 发布新的真实数据集

文献综述

对现有模型进行分类,按空间拓扑构造方式、空间依赖性、时间依赖性建模方法、是否利用外部特征进行分类。

模型分类

方法

模型架构

DGCRN包含两个主要模块

  • 图生成器

  • 动态图卷积循环模块

实验设置

数据集

  • METR-LA

  • PEMS-BAY

  • NE-BJ

    “新发布的城市道路数据集,数据源为腾讯地图导航数据。”(PS:实际上还未发布,github上的issue无回复)

对数据集进行统计分析(Pearson相关性分析、速度值分布分析),观察数据集是否能体现出空间关系的存在。

网上讨论

CoolCats
CoolCats
理学学士

我的研究兴趣是时空数据分析、知识图谱、自然语言处理与服务端开发

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