論文の概要: Interpretable Cascading Mixture-of-Experts for Urban Traffic Congestion Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.12923v1
- Date: Fri, 14 Jun 2024 12:57:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-22 00:47:45.613196
- Title: Interpretable Cascading Mixture-of-Experts for Urban Traffic Congestion Prediction
- Title(参考訳): 都市交通渋滞予測のための解釈可能なカスケード・オブ・エクササイズ
- Authors: Wenzhao Jiang, Jindong Han, Hao Liu, Tao Tao, Naiqiang Tan, Hui Xiong,
- Abstract要約: 急速な都市化は交通渋滞を著しくエスカレートさせ、高度な渋滞予測サービスの必要性を浮き彫りにした。
本稿では,CP-MoE(Congestion Prediction Mixture-of-Experts)を提案する。
CP-MoEは、旅行時間推定システムの精度と信頼性を向上させるため、DiDiに展開されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 24.26429523848735
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Rapid urbanization has significantly escalated traffic congestion, underscoring the need for advanced congestion prediction services to bolster intelligent transportation systems. As one of the world's largest ride-hailing platforms, DiDi places great emphasis on the accuracy of congestion prediction to enhance the effectiveness and reliability of their real-time services, such as travel time estimation and route planning. Despite numerous efforts have been made on congestion prediction, most of them fall short in handling heterogeneous and dynamic spatio-temporal dependencies (e.g., periodic and non-periodic congestions), particularly in the presence of noisy and incomplete traffic data. In this paper, we introduce a Congestion Prediction Mixture-of-Experts, CP-MoE, to address the above challenges. We first propose a sparsely-gated Mixture of Adaptive Graph Learners (MAGLs) with congestion-aware inductive biases to improve the model capacity for efficiently capturing complex spatio-temporal dependencies in varying traffic scenarios. Then, we devise two specialized experts to help identify stable trends and periodic patterns within the traffic data, respectively. By cascading these experts with MAGLs, CP-MoE delivers congestion predictions in a more robust and interpretable manner. Furthermore, an ordinal regression strategy is adopted to facilitate effective collaboration among diverse experts. Extensive experiments on real-world datasets demonstrate the superiority of our proposed method compared with state-of-the-art spatio-temporal prediction models. More importantly, CP-MoE has been deployed in DiDi to improve the accuracy and reliability of the travel time estimation system.
- Abstract(参考訳): 急速な都市化は交通渋滞を著しくエスカレートさせ、インテリジェント交通システムを強化するための高度な渋滞予測サービスの必要性を浮き彫りにした。
世界最大の配車プラットフォームの一つとして、DiDiは渋滞予測の精度に重点を置いており、旅行時間推定やルート計画といったリアルタイムサービスの有効性と信頼性を高めている。
渋滞予測には多くの取り組みがなされているが、そのほとんどが不均一性や動的時空間依存性(周期的・非周期的混雑など)、特にノイズや不完全な交通データの存在において不足している。
本稿では、上記の課題に対処するため、CP-MoE(Congestion Prediction Mixture-of-Experts)を提案する。
まず,交通シナリオの複雑な時空間依存性を効率的に把握するためのモデルキャパシティを改善するために,渋滞を考慮した帰納的バイアスを伴う適応グラフ学習者混合(MAGL)を提案する。
次に,トラフィックデータ内の安定傾向と周期パターンの同定を支援するために,2つの専門専門家を考案した。
これらの専門家をMAGLでカスケードすることで、CP-MoEはより堅牢で解釈可能な方法で混雑予測を行う。
さらに、多様な専門家の効果的な協力を促進するために、順序回帰戦略が採用されている。
実世界のデータセットに対する大規模な実験は、最先端の時空間予測モデルと比較して提案手法の優位性を示している。
さらに重要なことに、CP-MoEは旅行時間推定システムの精度と信頼性を向上させるためにDiDiに展開されている。
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