基于GBRBM-DBN模型的短时交通流预测方法 被引量：11

1

作者 冯微 陈红 +1 位作者 张兆津 邵海鹏 《交通信息与安全》 CSCD 北大核心 2018年第5期99-108,共10页

为提高城市道路短时交通流预测的精度和效率,提出了一种基于深度学习的短时交通流参数预测模型,结合高斯-伯努利受限波尔兹曼机、Softmax回归模型和深度置信网络,对大规模路网中地点车速进行预测。该模型在网络底层加入高斯-伯努利受限... 为提高城市道路短时交通流预测的精度和效率,提出了一种基于深度学习的短时交通流参数预测模型,结合高斯-伯努利受限波尔兹曼机、Softmax回归模型和深度置信网络,对大规模路网中地点车速进行预测。该模型在网络底层加入高斯-伯努利受限波尔兹曼机,将传统二值输入转换为连续实值输入以适应地点车速的数据特征。在网络输入、输出矩阵中加入时空特征表达,并将深度置信网络顶层接入Softmax回归模型,根据深度学习模型提取到的地点车速时空特征对多路段多时刻的地点车速进行预测。选取广州市大规模路网中60条路段60d的实测地点车速对网络结构和参数进行调试,并分析预测结果。结果表明,GBRBM-DBN网络结构能够提取大规模路网中地点车速的时空分布特征,预测精度较高。与长短时记忆循环神经网络预测结果进行对比,具有更高的时效性;与"深层模型+小规模数据"相比,平均绝对误差减小10.13km/h,平均相对误差减少14.5%;对输入矩阵中的训练集和测试集数据量比例作不同划分,平均绝对误差变化范围在1.64km/h以内,平均相对误差仅增大7.3%。 展开更多

关键词 智能交通 地点车速 高斯-伯努利受限波尔兹曼机 深度置信网络 大规模路网 交通流预测

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面向大规模道路网的最短路径近似算法 被引量：6

2

作者 张志然 刘纪平 +2 位作者 仇阿根 钱新林 张福浩 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期86-94,共9页

节点重要性对大规模道路网下最短路径的计算有着重要影响。本文提出了顾及节点重要性的最短路径估计方法,该方法基于Critic方法与复杂网络理论评价节点的重要性,结合限制策略实现网络划分,通过层次结构网络的构建,实现大规模道路网数据... 节点重要性对大规模道路网下最短路径的计算有着重要影响。本文提出了顾及节点重要性的最短路径估计方法,该方法基于Critic方法与复杂网络理论评价节点的重要性,结合限制策略实现网络划分,通过层次结构网络的构建,实现大规模道路网数据的有效化简和最短路径的快速有效计算。试验结果表明,该方法能够使中心节点均衡地分布于网络,更好地均衡划分后子网络的规模;随着限制参数的增大,网络规模逐渐降低,查询精度最高达到1.026,相比于单一指标和无限制参数的方法,本文方法显著降低了网络的规模,在最短路径的近似计算上保持了较高的准确性,为大规模复杂网络的近似分析提供分析思路。 展开更多

关键词 大规模道路网 最短路径 节点重要性 网络划分

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基于生成对抗网络的大规模路网交通流预测算法 被引量：6

3

作者 代亮 梅洋 +2 位作者 钱超 孟芸 汪贵平 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期2937-2945,共9页

对大规模路网交通流进行准确预测,能够应用于区域交通协同控制与管理,提高路网运行效率.针对如何高精度地拟合大规模路网交通流时空分布并对其进行准确预测,提出基于梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(Wasserstein generative adversar... 对大规模路网交通流进行准确预测,能够应用于区域交通协同控制与管理,提高路网运行效率.针对如何高精度地拟合大规模路网交通流时空分布并对其进行准确预测,提出基于梯度惩罚的Wasserstein生成对抗网络(Wasserstein generative adversarial network with gradient penalty,WGAN-GP)的大规模路网交通流预测算法.根据大规模路网交通流数据特点,为了增加模型对时间相关性和远距离空间相关性特征的抽象能力,采用残差U型网络作为生成器来增加网络深度;采用多重判别器分别从时间和空间特征来对生成数据进行判别,从而提高判别器的判别能力.所提算法能够解决判别型深度学习模型仅能针对路网整体误差最小化,而忽略各交通流观测点预测误差最小化原则的问题,能够更好地满足现实交通场景需求.实验结果表明,所提算法能够有效地学习路网交通流数据内部多因素耦合特性,具有更高的预测精度. 展开更多

关键词 大规模路网 交通流预测 生成对抗网络 残差U型网络 深度学习模型

原文传递

基于Graph Transformer的大规模路网交通流量预测

4

作者 董成祥 魏昕 +1 位作者 张坤鹏 汪永超 《工业工程》 北大核心 2023年第5期159-167,共9页

为了捕捉大规模路网交通流量复杂、动态的时空特征,实现大规模路网交通流量的准确预测,建立了基于Graph Transformer的交通流预测模型。该模型运用GRU模块提取路网中历史交通流量的时间特征,根据分布在路网中的传感器之间的关联,建立以... 为了捕捉大规模路网交通流量复杂、动态的时空特征,实现大规模路网交通流量的准确预测,建立了基于Graph Transformer的交通流预测模型。该模型运用GRU模块提取路网中历史交通流量的时间特征,根据分布在路网中的传感器之间的关联,建立以历史交通流量为节点、传感器间的相互联系为边的交通图。在此基础上,运用基于Graph Transformer的深度学习技术进行时空特征的提取。为了验证该预测模型的性能,基于PeMS高速公路数据集与6种基线模型进行对比,实验表明本文提出的预测模型展现了最优的预测性能。 展开更多

关键词 大规模路网 门控循环单元 时空特征 交通流量

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大规模路网中分布式车辆群体协同决策方法 被引量：3

5

作者 裴华鑫 杨敬轩 +1 位作者 胡坚明 张毅 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期174-183,共10页

为解决车路协同环境下大规模路网中车辆群体协同决策问题,提出了分布式车辆群体协同决策方法;在深入分析交通控制特性的基础上,构建了路网分解模型,将大规模协同决策问题分解成若干个同质小规模子问题,每个子问题覆盖了上游路段、路口... 为解决车路协同环境下大规模路网中车辆群体协同决策问题,提出了分布式车辆群体协同决策方法;在深入分析交通控制特性的基础上,构建了路网分解模型,将大规模协同决策问题分解成若干个同质小规模子问题,每个子问题覆盖了上游路段、路口和下游路段这3类不同交通区域;基于虚拟车辆映射技术构建了车辆群体协同决策模型,将路口区域二维车辆群体协同决策问题转化为一维问题;与路段区域内车辆群体协同决策方式相同,在路口区域内通过控制虚拟车队中车辆的等效车头时距来完成车辆之间的交互和冲突消解,进而采用统一的协同决策参数来解决各子问题中不同区域内车辆群体的协同决策问题;基于不同区域内车辆群体协同决策参数的统一化,设计了上、下游区域之间的协作机制来保证上游车辆在充分考虑下游交通状态的基础上做出合适的驾驶决策。仿真结果表明:在不同的交通需求设置下,采用提出的方法后,车辆在通过冲突区的过程中均具有平滑的时空轨迹,避免了车辆时空轨迹出现剧烈波动;相对于纯分布式方法,提出的方法在给定的仿真条件下可使车辆燃油消耗最大降低14%;因此,在大规模路网中实施提出的分布式车辆群体协同决策方法可有效降低冲突区对车流连续性的影响,从而保证了车辆安全、平稳、环保地行驶。 展开更多

关键词 智能交通 智能车路协同系统 协同决策 大规模路网 分布式策略

原文传递

大规模道路交通量分配的节点分配算法 被引量：3

6

作者 高明瑶 石红国 《交通运输工程与信息学报》 2020年第2期119-124,共6页

针对传统的多路径-容量限制分配算法速度慢,效率低下,且在大规模交通路网中难以应用的缺陷,本文提出其简化算法——节点分配算法,通过将讫点相同的OD对进行列的合并,每次批量分配讫点相同的所有OD对,来加速分配过程,同时考虑道路阻抗在... 针对传统的多路径-容量限制分配算法速度慢,效率低下,且在大规模交通路网中难以应用的缺陷,本文提出其简化算法——节点分配算法,通过将讫点相同的OD对进行列的合并,每次批量分配讫点相同的所有OD对,来加速分配过程,同时考虑道路阻抗在道路流量变化时的修正,将OD矩阵分成k个子矩阵分k次进行分配,每次分配一个OD矩阵,分配一次,路阻修正一次。最后给出算例并分析了此方法的效果与优势。 展开更多

关键词 交通分配 多路径-容量限制法 节点分配法 大规模路网 路阻

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基于对称残差U型网络的路网交通流量数据修复 被引量：3

7

作者 代亮 梅洋 +2 位作者 李曙光 钱超 汪贵平 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期93-99,共7页

针对路网交通数据采集过程中,采集设备稀缺或故障等原因造成路网交通流量数据缺失问题,提出基于对称残差U型网络(Residual U-Net,RU-Net)模型的大规模路网交通流量数据修复方法.通过将路网交通流量数据网格化和时序通道化操作,构成可供... 针对路网交通数据采集过程中,采集设备稀缺或故障等原因造成路网交通流量数据缺失问题,提出基于对称残差U型网络(Residual U-Net,RU-Net)模型的大规模路网交通流量数据修复方法.通过将路网交通流量数据网格化和时序通道化操作,构成可供卷积操作的张量数据格式;利用RU-Net编码解码能力,对交通流量数据进行编码;在解码过程中保持失真度较小,使模型学习到交通流量数据内部多因素耦合特性.通过残差学习使交通流量数据编码后的信噪比提升,压缩率降低,提升模型修复精度.实验结果表明,RU-Net模型能够利用交通流量特性学习历史和非故障采集点数据与待修复数据的映射关系,在不同数据缺失率,不同缺失模式下,高效地完成对大规模路网交通流量数据的修复. 展开更多

关键词 智能交通 交通数据修复 残差U型网络 大规模路网 残差学习

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基于NSGA-Ⅱ算法的大规模路网危险品运输路径选择 被引量：1

8

作者 张珂 《物流工程与管理》 2022年第10期151-153,共3页

文中针对大规模路网中的危险品运输路径选择问题,分别采用路径长度、人口暴露数量对运输成本和风险进行近似衡量,建立了多目标规划模型。根据大规模路网的特点,针对性设计了NSGA-Ⅱ智能优化算法进行模型求解,并对拓扑后的大规模实际路... 文中针对大规模路网中的危险品运输路径选择问题,分别采用路径长度、人口暴露数量对运输成本和风险进行近似衡量,建立了多目标规划模型。根据大规模路网的特点,针对性设计了NSGA-Ⅱ智能优化算法进行模型求解,并对拓扑后的大规模实际路网进行验证,得到了令决策者满意的帕累托最优解集。实验证明文中设计的多目标规划模型和NSGA-Ⅱ求解算法为大规模路网中的危险品运输路径选择问题提供了科学的指导意见。 展开更多

关键词 大规模路网 危险品运输 路径选择 多目标规划 NSGA-Ⅱ算法

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城际高速公路自动货车车道的影响:基于混合仿真器的研究(英文) 被引量：1

9

作者 SUN Xun MIWA Tomio MORIKAWA Takayuki 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2011年第3期32-42,共11页

自动货车车道(ATL)是一项缓解城际高速公路货车比例偏高问题的下一代物流技术.本文提出了一种微观-中观混合交通仿真器,用于精确评估在大规模公路网上引入自动货车车道所引起的交通流变化,并设计集成框架以确保路径选择与微观-中观仿真... 自动货车车道(ATL)是一项缓解城际高速公路货车比例偏高问题的下一代物流技术.本文提出了一种微观-中观混合交通仿真器,用于精确评估在大规模公路网上引入自动货车车道所引起的交通流变化,并设计集成框架以确保路径选择与微观-中观仿真器校核的一致性,使用扩展后的微观车辆跟驰模型和车道变换模型反映轿车与货车之间的相互作用.通过3个仿真案例评价自动货车车道对交通流、货车比例、旅行时间及总旅行时间节省的影响.最后,使用混合仿真器分析道路的安全性和交通事故对旅行时间的影响.仿真结果表明:引入自动货车车道改变了New Tomei-Meishin高速公路及该路网中其它高速公路的交通量,缩短了旅行时间,提高了安全性.应在大范围公路网络中分析自动货车车道系统,从而获得更精确的评价. 展开更多

关键词 公路运输 自动货车车道 混合仿真器 大范围公路网络 城际高速公路

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基于可解释机器学习的大型活动场馆周边路网运行状态影响研究

10

作者 吴明珠 冯楷 +3 位作者 翁剑成 魏瑞聪 王晶晶 钱慧敏 《南京信息工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期221-230,共10页

举办大型活动会导致周边受影响区域在短时间内集中大量人群和车辆,场馆周边路网与常态交通具有差异化特征.为探究大型活动对场馆周边路网运行状态的影响机理,解析活动规模、路段与活动场馆的空间距离等因素的影响特征,构建融合XGBoost... 举办大型活动会导致周边受影响区域在短时间内集中大量人群和车辆,场馆周边路网与常态交通具有差异化特征.为探究大型活动对场馆周边路网运行状态的影响机理,解析活动规模、路段与活动场馆的空间距离等因素的影响特征,构建融合XGBoost算法与部分依赖图的可解释机器学习模型,以捕捉不同因素的非线性效应与协同影响.以北京市为例开展了实证研究,单因素的异质性影响表明:路段与活动场馆的空间距离及活动规模对场馆周边路网运行状态的影响较大,其相对重要度分别达到27.1%和25.4%,距离活动开始/结束的时间对场馆周边路网运行状态存在明显非线性特征,在活动开始前30~60 min,以及活动结束后30 min内,场馆周边3 km以内的路段将受到显著影响.二维因素的协同影响表明:当活动规模大于3万人时,节假日和不利天气对场馆周边路网运行状态呈负面影响,而在降雨和雾霾天气下,场馆周边路网运行状态受时空影响较大,影响范围为活动开始前60 min与结束后40 min内距离活动场馆2.5 km内的路段.相关研究结论可为大型活动期间道路拥堵致因辨别及制定科学有效的路网管控策略提供定量化的决策依据. 展开更多

关键词 城市交通 短时大型活动 路网运行状态 影响关系 XGBoost模型 部分依赖图

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大规模路网图下关键词覆盖最优路径查询优化 被引量：5

11

作者 郝晋瑶 牛保宁 康家兴 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2543-2556,共14页

游客倾向于采用个性化的旅游路线,规划这样的路线需要综合考量路径长度、路径开销和路径覆盖的兴趣点.关键词覆盖最优路径查询(KOR)就是用于规划这样的路线的一类查询,其处理过程通常包括预处理和路径拓展.由于路网图规模的不断扩大,现... 游客倾向于采用个性化的旅游路线,规划这样的路线需要综合考量路径长度、路径开销和路径覆盖的兴趣点.关键词覆盖最优路径查询(KOR)就是用于规划这样的路线的一类查询,其处理过程通常包括预处理和路径拓展.由于路网图规模的不断扩大,现有算法预处理所需内存开销急剧上升,由于内存不足,导致较大规模的路网不能处理;路径拓展搜索空间快速膨胀,应用场景可扩展性与查询实时性难以保证.针对这些问题,提出一种大规模路网图下关键词覆盖最优路径查询算法KORL.KORL在预处理阶段将路网划分为若干子图,仅保存子图内路径和子图之间路径的信息,以减小预处理所需内存.在路径拓展阶段,综合运用最小代价剪枝、近似支配剪枝、全局优先拓展和关键词顶点拓展等策略对现有算法进行优化,以高效地搜索近似最优解.采用美国各地区的路网图,在16G内存环境下进行实验,突破了现有算法只能处理顶点数不超过25K路网图的限制.实验结果表明,KORL算法具有良好的可扩展性. 展开更多

关键词 个性化旅游路线 关键词覆盖最优路径 大规模路网图 路网图划分 最小代价剪枝

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切换到高一层路网最近四个点的最短路算法

12

作者 滕聪 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第11期2880-2883,3001,共5页

针对基于大规模图的最短路问题求解速度慢的问题,提出了一个基于路网等级的求最短路的快速近似算法。该算法首先求出高一层路网到起点的4个最近点和到终点的4个最近点及最短路径,由高一层路网形成的子图T再加上这8个最短路径形成图T′,... 针对基于大规模图的最短路问题求解速度慢的问题,提出了一个基于路网等级的求最短路的快速近似算法。该算法首先求出高一层路网到起点的4个最近点和到终点的4个最近点及最短路径,由高一层路网形成的子图T再加上这8个最短路径形成图T′,在T′上求起点到终点的最短路。这种设计使得该算法适合在超大规模图上求解,理论上也证明了精度可控,同时预处理数据也是可行的,从而使两点间最短路的求解速度大大提高。在纽约公路网上的测试结果说明了该算法的有效性和合理性。 展开更多

关键词 最短路问题 DIJKSTRA算法 大规模计算 路网等级 时间复杂度

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