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基于生成式框架的下一代旅行需求建模:面向家庭活动协调

机器学习 2025-07-15 v1 人工智能

摘要

旅行需求模型是规划、政策和 mobility system design的关键工具。传统的基于活动的模型(ABMs)虽然建立在行为理论基础,但往往依赖简化的规则和假设,开发成本高昂且难以适应不同地区。本文提出一种基于学习的旅行需求建模框架,基于家庭的社会人口统计特征合成家庭协调的日常活动模式。整个框架集成了人口合成、协调活动生成、位置分配和大规模微观交通仿真,形成一个统一的系统。该框架完全生成式、数据驱动、可扩展且可迁移至其他地区。我们在拥有1000万人口的洛杉矶实施了完整的管道。全面验证表明,该模型 closely 复制了真实世界的 mobility 模式,并在显著降低建模成本和提高可扩展性方面匹配了传统ABMs的性能。相对于SCAG ABM基准,起点-终点矩阵实现了0.97的余弦相似度,日均车辆里程(VMT)在网络中得到0.006的 Jensen-Shannon 散度(JSD)和9.8%的平均绝对百分误差(MAPE)。当与来自Caltrans PeMS的真实观测数据进行比较时,针对走廊级别的交通速度和容量的评估达到了0.001的 JSD和6.11%的 MAPE。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.08871,
  title  = {Next-Generation Travel Demand Modeling with a Generative Framework for Household Activity Coordination},
  author = {Xishun Liao and Haoxuan Ma and Yifan Liu and Yuxiang Wei and Brian Yueshuai He and Chris Stanford and Jiaqi Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.08871},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 7 figures