論文の概要: Manifold Regularized Tucker Decomposition Approach for Spatiotemporal
Traffic Data Imputation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.06563v1
- Date: Thu, 11 May 2023 04:42:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-12 15:56:03.179359
- Title: Manifold Regularized Tucker Decomposition Approach for Spatiotemporal
Traffic Data Imputation
- Title(参考訳): 時空間トラヒックデータインプテーションに対する多様体正規化タッカー分解法
- Authors: Wenwu Gong, Zhejun Huang, and Lili Yang
- Abstract要約: 交通データ計算のための革新的多様体正規化タッカー分解(ManiRTD)モデルを提案する。
本研究は,提案手法が他の因子分解手法より優れていることを示すとともに,様々なシナリオにおいてより正確にSTDを再構成することを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Spatiotemporal traffic data imputation (STDI), estimating the missing data
from partially observed traffic data, is an inevitable and challenging task in
data-driven intelligent transportation systems (ITS). Due to traffic data's
multidimensional and spatiotemporal properties, we treat the missing data
imputation as a tensor completion problem. Many studies have been on STDI based
on tensor decomposition in the past decade. However, how to use spatiotemporal
correlations and core tensor sparsity to improve the imputation performance
still needs to be solved. This paper reshapes a 3rd/4th order Hankel tensor and
proposes an innovative manifold regularized Tucker decomposition (ManiRTD)
model for STDI. Expressly, we represent the sensory traffic state data as the
3rd/4th tensors by introducing Multiway Delay Embedding Transforms. Then,
ManiRTD improves the sparsity of the Tucker core using a sparse regularization
term and employs manifold regularization and temporal constraint terms of
factor matrices to characterize the spatiotemporal correlations. Finally, we
address the ManiRTD model through a block coordinate descent framework under
alternating proximal gradient updating rules with convergence-guaranteed.
Numerical experiments are conducted on real-world spatiotemporal traffic
datasets (STDs). Our results demonstrate that the proposed model outperforms
the other factorization approaches and reconstructs the STD more precisely
under various missing scenarios.
- Abstract(参考訳): データ駆動インテリジェントトランスポートシステム(ITS)では,部分的なトラフィックデータから欠落したデータを推定する時空間トラフィックデータ計算(STDI)が必然的かつ困難な課題である。
トラヒックデータの多次元的・時空間的性質から,データインプテーションの欠如をテンソル補完問題として扱う。
過去10年間のテンソル分解に基づくSTDIの研究が数多く行われている。
しかし、時空間相関とコアテンソルスパーシティをインプテーション性能を改善するためにどう使うかは、まだ解決する必要がある。
本稿では,第3/4次ハンケルテンソルを補足し,STDIのための革新的多様体正規化タッカー分解(ManiRTD)モデルを提案する。
本稿では,多方向遅延埋め込み変換を導入することにより,知覚トラヒック状態データを第3/第4テンソルとして表現する。
その後、ManiRTDはスパース正規化項を用いてタッカーコアの空間性を改善し、因子行列の多様体正規化と時間的制約項を用いて時空間相関を特徴づける。
最後に,コンバージェンス・ガランテドによる近位勾配更新規則の交互化に基づくブロック座標降下フレームワークを通じて,manirtdモデルに対処する。
実世界の時空間交通データセット(STD)を用いて数値実験を行った。
その結果,提案モデルは他の因子化手法よりも優れており,様々な欠落シナリオにおいてより正確にstdを再構成できることがわかった。
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