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Dynamic Spatiotemporal Graph Convolutional Network Collaborative Pre-training Learning for Traffic Flow Prediction

delete2025-08-27
delete0
PRE
AI
H
Haiyang Chi
Y
Yuhuan Lu
Y
Yirong Zhu
W
Wei Ke
H
Hanbin Mao
DOI:10.1016/j.knosys.2025.114339delete
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摘要

摘要

En 中文
准确的车流预测是智能交通系统(ITS)优化的基础支柱。然而,交通网络中的复杂时空相关性对精确预测构成了显著挑战。现有方法通常依赖静态关系假设,未能充分捕捉全局时间相关性,且难以建模长期交通数据中存在的复杂趋势和周期性模式。为克服这些局限性,我们提出了一种新颖的动态时空图卷积网络协同预训练学习(DGCN-PTL)。我们的方法采用双阶段架构:首先,预训练阶段采用掩码自编码器机制与Transformer架构相结合,从广泛的历史时间序列数据中有效提取时间表示;随后,预测阶段通过多个关键组件执行下游预测。我们开发了动态图学习模块,以自适应地捕捉网络节点在时间间隔内演变的时空相互依赖关系。此外,我们将门控机制与自注意力操作相结合,以增强模型表征局部和全局时间相关性的能力。专门的特性变换模块有助于通道适配和表示优化。在四个真实世界数据集上的全面实验证实,DGCN-PTL相较于23种最先进基准方法表现更优,较最先进现有方法实现了5.49%的显著性能提升。
Keyword:
traffic flow prediction
spatiotemporal modeling
graph convolutional networks
pre-training
dynamic graph learning

期刊

K
Knowledge-Based Systems
IF:
7.6
论文数:
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4.5W

机构

K
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