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使用张量方法从视频中提取和分析铁路交叉口行为特征

机器学习 2026-02-26 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

铁路交叉口存在复杂的安全挑战,驾驶行为因位置、时间和条件而异。传统方法逐个分析交叉口,限制了识别跨位置共享行为模式的能力。我们提出了一个多视图张量分解框架,捕获三个时间相位(Approach:警报激活到闸门降低、Waiting:闸门降低到火车通过、Clearance:火车通过到闸门抬升)之间的行为相似性。我们使用 TimeSformer 嵌入表示每个相位。通过构建相位特定相似矩阵并应用非负对称 CP 分解,我们发现具有不同时间特征的潜在行为组件。我们的张量分析表明,交叉口位置似乎是行为模式比时间更强的决定因素,方法相位行为提供特别具辨识力的特征。对所学习组件空间的可视化确认了基于位置的聚类,某些交叉口形成 distinct 行为聚类。该自动框架实现了跨多个交叉口的可扩展模式发现,为按行为相似性对位置进行分组以制定针对性安全干预提供了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.16057,
  title  = {Extracting and Analyzing Rail Crossing Behavior Signatures from Videos using Tensor Methods},
  author = {Dawon Ahn and Het Patel and Aemal Khattak and Jia Chen and Evangelos E. Papalexakis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.16057},
  year   = {2026}
}

备注

6 pages, 10 figures. Accepted at InnovaRail 2026