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Cross-dimensional global interactive transformer for traffic forecasting
DOI:10.1016/j.dsp.2024.104974.png)
摘要
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交通预测是智能交通系统的一个关键要素,并在公共安全和资源管理方面具有广泛的应用价值。由于交通数据复杂且不断变化的时空相关性,精确的预测面临重大挑战。因此,已开发出多种时空网络以应对这一挑战。然而,许多现有的时空网络基于端到端训练,仍存在一些问题:(i) 端到端学习可能导致过拟合,并捕获交通数据中的某些虚假相关性;(ii) 大多数网络忽略了交通数据不同维度间的跨维度全局交互。本文提出了一种新的跨维度全局交互Transformer(CDGIT),以解决上述问题。所提出的CDGIT通过离散小波变换(DWT)将复杂交通数据分解为波动事件和稳定趋势,然后利用双通道时空网络捕捉时空依赖关系。具体而言,提出了跨维度交互注意力(CDIA)和全局多尺度注意力(GMSA)模块,分别提取事件和趋势的时序相关性,并开发了局部-全局Transformer编码器(LGTE)模块以提取局部和全局空间相关性。此外,引入基于图小波的图位置编码以平衡局部-全局结构信息。最后,通过一个自适应融合模块获得预测结果,该模块采用注意力机制并通过反向传播进行学习。在三个实际交通数据集上进行的系列综合实验表明,所提出的CDGIT相较于其他交通预测方法更为有效和优越。
Keyword:
Intelligent transportation system
Traffic forecasting
Attention mechanism
Transformer
Position encoding
期刊
IF:
3.6
论文数:
10.0K
被引数:
1.7W
机构
引用论文
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