論文の概要: Network-Wide Traffic Flow Estimation Across Multiple Cities with Global Open Multi-Source Data: A Large-Scale Case Study in Europe and North America
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.03798v1
- Date: Thu, 06 Feb 2025 05:59:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-07 14:32:05.308648
- Title: Network-Wide Traffic Flow Estimation Across Multiple Cities with Global Open Multi-Source Data: A Large-Scale Case Study in Europe and North America
- Title(参考訳): グローバル・オープン・マルチソースデータを用いた複数都市間のネットワーク側交通流推定:ヨーロッパと北米における大規模事例研究
- Authors: Zijian Hu, Zhenjie Zheng, Monica Menendez, Wei Ma,
- Abstract要約: 一般的なネットワークの各リンクの動的トラフィック量をキャプチャするネットワーク全体のトラフィックフローは、スマートモビリティアプリケーションの基本である。
既存の研究では、センサのカバー不足を補うために様々な補足データソースを使用し、未観測のトラフィックフローを見積もっている。
我々は,GOMSマップから情報を効果的に抽出し,合成する,注目に基づくグラフニューラルネットワークを開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.605083464975749
- License:
- Abstract: Network-wide traffic flow, which captures dynamic traffic volume on each link of a general network, is fundamental to smart mobility applications. However, the observed traffic flow from sensors is usually limited across the entire network due to the associated high installation and maintenance costs. To address this issue, existing research uses various supplementary data sources to compensate for insufficient sensor coverage and estimate the unobserved traffic flow. Although these studies have shown promising results, the inconsistent availability and quality of supplementary data across cities make their methods typically face a trade-off challenge between accuracy and generality. In this research, we first time advocate using the Global Open Multi-Source (GOMS) data within an advanced deep learning framework to break the trade-off. The GOMS data primarily encompass geographical and demographic information, including road topology, building footprints, and population density, which can be consistently collected across cities. More importantly, these GOMS data are either causes or consequences of transportation activities, thereby creating opportunities for accurate network-wide flow estimation. Furthermore, we use map images to represent GOMS data, instead of traditional tabular formats, to capture richer and more comprehensive geographical and demographic information. To address multi-source data fusion, we develop an attention-based graph neural network that effectively extracts and synthesizes information from GOMS maps while simultaneously capturing spatiotemporal traffic dynamics from observed traffic data. A large-scale case study across 15 cities in Europe and North America was conducted. The results demonstrate stable and satisfactory estimation accuracy across these cities, which suggests that the trade-off challenge can be successfully addressed using our approach.
- Abstract(参考訳): 一般的なネットワークの各リンクの動的トラフィック量をキャプチャするネットワーク全体のトラフィックフローは、スマートモビリティアプリケーションの基本である。
しかしながら、センサからの観測されたトラフィックフローは通常、高いインストールとメンテナンスコストのため、ネットワーク全体にわたって制限される。
この問題に対処するため、既存の研究では、センサのカバー不足を補うために様々な補足データソースを使用し、未観測のトラフィックフローを見積もっている。
これらの研究は有望な結果を示しているが、都市間の補足データの不整合性や品質は、その手法を精度と一般性の間のトレードオフ課題に直面するのが普通である。
本研究では,Global Open Multi-Source(GOMS)データを先進的なディープラーニングフレームワーク内で活用して,トレードオフを断ち切ることを初めて提唱する。
GOMSのデータは主に、道路トポロジ、建物のフットプリント、人口密度など、地理的および人口統計情報を含んでいる。
さらに重要なことは、これらのGOMSデータは輸送活動の原因または結果であり、それによって正確なネットワーク全体のフロー推定の機会を生み出すことである。
さらに、地図画像を用いて、従来の表形式ではなく、GOMSデータを表現し、より豊かで包括的な地理的・人口統計情報をキャプチャする。
マルチソースデータ融合に対処するため,GOMSマップから情報を効果的に抽出・合成し,同時に観測されたトラフィックデータから時空間的トラフィックのダイナミクスを抽出するグラフニューラルネットワークを開発した。
ヨーロッパと北米の15都市で大規模なケーススタディが実施された。
その結果,これらの都市間での安定かつ良好な推定精度が示され,この手法を用いてトレードオフ問題に対処できることが示唆された。
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