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Spatiotemporal interactive learning dynamic adaptive graph convolutional network for traffic forecasting

delete2025-02-01
delete1
PRE
AI
X
Xingyu Han
S
Shiping Wen
T
Tianhai Tian
DOI:10.1016/j.knosys.2025.113115delete
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摘要

摘要

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交通预测在路径规划和交通管理等任务中发挥着关键作用。图神经网络(GNN)的最新进展使得空间-时间相关性的有效建模成为可能,显著提升了交通预测的准确性。然而,大多数现有研究主要关注所有节点共有的通用空间-时间特征,常常忽视单个节点的独特属性。此外,这些研究往往忽略了数据中固有的多样化时间特征,限制了它们充分捕捉复杂空间-时间依赖关系的能力。为解决这些挑战,本研究提出了一种用于交通预测的空间-时间交互学习动态自适应图卷积网络(SILDAGCN)。具体而言,SILDAGCN引入了一个数据嵌入模块,用于将时间特征整合到原始数据中并有效提取关键信息。此外,它采用了一种动态自适应图卷积网络,旨在捕捉实时空间-时间动态并揭示共享和节点特定的空间-时间相关性。本文还引入了一种空间-时间特征交互学习机制,用于捕捉和学习空间-时间依赖关系的多样化、演化特征,通过有效反馈实现相互增强。最后,输出模块利用卷积操作增强模型的信息提取能力,生成最终的交通网络预测。在四个真实数据集上的实验评估表明,SILDAGCN能够在相对较低的运算成本下实现准确的交通流量和需求预测。
Keyword:
Graph neural network
Traffic flow forecasting
Multi-head attention
Interactive learning mechanism
Dynamic graph

期刊

K
Knowledge-Based Systems
IF:
7.6
论文数:
1.3W
被引数:
4.5W

机构

Z
Zhongnan University of Economics and Law
学者数:
88
论文数: 63
被引数: 0
U
Univ Technol Sydney
学者数:
749
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