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用于将全局MFD速度估计调整到局部链路配置的深度学习方法

机器学习 2025-05-20 v2

摘要

在大规模交通优化中,基于宏观基本图(MFD)的模型因其在大范围网络分析中的高效性而受到认可。然而,它们无法反映每条道路链路个体交通状态的变化,导致在精细化交通优化和分析方面存在差距。为了解决这一局限性,本研究引入了一个局部校正因子(LCF),它表示基于链路配置的实际链路速度与MFD平均速度之间的局部速度偏差。LCF通过一个深度学习函数计算,该函数以MFD平均速度和道路网络配置作为输入。我们的框架将图注意力网络(GAT)与门控循环单元(GRU)相结合,以捕捉网络中的空间配置和时间相关性。结合一种策略性的网络划分方法,我们的模型提高了链路级交通速度估计的精度,同时保留了聚合模型的计算优势。在实验中,我们评估了所提出的LCF在各种城市交通场景下的表现,包括不同的起讫点出行需求和分布,以及多样化的道路配置。结果证明了所提模型的鲁棒适应性和有效性。此外,我们通过计算每个随机生成路径的行程时间来验证模型的实用性,与基于MFD的结果相比,平均误差减少了约84%。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.14257,
  title  = {Deep Learning Methods for Adjusting Global MFD Speed Estimations to Local Link Configurations},
  author = {Zhixiong Jin and Dimitrios Tsitsokas and Nikolas Geroliminis and Ludovic Leclercq},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.14257},
  year   = {2025}
}