論文の概要: A Hybrid Physics Machine Learning Approach for Macroscopic Traffic State
Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.01888v2
- Date: Tue, 11 Apr 2023 18:39:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-13 19:22:35.630438
- Title: A Hybrid Physics Machine Learning Approach for Macroscopic Traffic State
Estimation
- Title（参考訳）: マクロな交通状態推定のためのハイブリッド物理機械学習手法
- Authors: Zhao Zhang, Ding Zhao, Xianfeng Terry Yang
- Abstract要約: 本稿では,革新的なトラフィック状態推定フレームワークを提案する。
入力として、交通センサからの限られた情報を使用し、正確でフルフィールドで推定された交通状況を構築する。
実験の結果,提案手法は実地交通情報を正確に推定できることが証明された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.716261308570555
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Full-field traffic state information (i.e., flow, speed, and density) is
critical for the successful operation of Intelligent Transportation Systems
(ITS) on freeways. However, incomplete traffic information tends to be directly
collected from traffic detectors that are insufficiently installed in most
areas, which is a major obstacle to the popularization of ITS. To tackle this
issue, this paper introduces an innovative traffic state estimation (TSE)
framework that hybrid regression machine learning techniques (e.g., artificial
neural network (ANN), random forest (RF), and support vector machine (SVM))
with a traffic physics model (e.g., second-order macroscopic traffic flow
model) using limited information from traffic sensors as inputs to construct
accurate and full-field estimated traffic state for freeway systems. To examine
the effectiveness of the proposed TSE framework, this paper conducted empirical
studies on a real-world data set collected from a stretch of I-15 freeway in
Salt Lake City, Utah. Experimental results show that the proposed method has
been proved to estimate full-field traffic information accurately. Hence, the
proposed method could provide accurate and full-field traffic information, thus
providing the basis for the popularization of ITS.
- Abstract（参考訳）: 高速道路におけるインテリジェントトランスポーテーションシステム(ITS)の運用の成功には、フルフィールドの交通状況情報(流れ、速度、密度など)が不可欠である。
しかし,ほとんどの地域では不十分な交通検知器から不完全な交通情報が直接収集される傾向にあり,ITSの普及の大きな障害となっている。
本稿では,トラヒック物理モデル(第2次マクロトラヒックフローモデルなど)を用いて,トラヒックセンサからの限られた情報を入力として使用し,高速道路システムのための高精度かつフルフィールドな推定トラヒック状態を構築できる,ハイブリッド回帰型機械学習手法(例えば,ニューラルネットワーク(ann),ランダムフォレスト(rf),サポートベクタマシン(svm))をハイブリッド化した,革新的なトラヒック状態推定(tse)フレームワークを提案する。
提案するTSEフレームワークの有効性を検討するため,ユタ州ソルトレイクシティのI-15高速道路から収集した実世界のデータセットについて実験的検討を行った。
実験の結果,提案手法は実地交通情報を正確に推定できることが証明された。
したがって,提案手法は高精度かつフルフィールドの交通情報を提供し,ITSの普及の基盤となる。
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