論文の概要: Multi-Scale Diffusion Transformer for Jointly Simulating User Mobility and Mobile Traffic Pattern
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.10158v1
- Date: Sat, 11 Oct 2025 10:45:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-14 20:23:38.925784
- Title: Multi-Scale Diffusion Transformer for Jointly Simulating User Mobility and Mobile Traffic Pattern
- Title(参考訳): ユーザモビリティと移動トラフィックパターンを併用したマルチスケール拡散変換器
- Authors: Ziyi Liu, Qingyue Long, Zhiwen Xue, Huandong Wang, Yong Li,
- Abstract要約: MSTDiffはモバイルトラフィックとユーザトラジェクトリの同時シミュレーションのためのマルチスケール拡散変換器である。
トラフィックと軌道生成タスクの最先端のベースラインを超えている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 20.211463364436202
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: User mobility trajectory and mobile traffic data are essential for a wide spectrum of applications including urban planning, network optimization, and emergency management. However, large-scale and fine-grained mobility data remains difficult to obtain due to privacy concerns and collection costs, making it essential to simulate realistic mobility and traffic patterns. User trajectories and mobile traffic are fundamentally coupled, reflecting both physical mobility and cyber behavior in urban environments. Despite this strong interdependence, existing studies often model them separately, limiting the ability to capture cross-modal dynamics. Therefore, a unified framework is crucial. In this paper, we propose MSTDiff, a Multi-Scale Diffusion Transformer for joint simulation of mobile traffic and user trajectories. First, MSTDiff applies discrete wavelet transforms for multi-resolution traffic decomposition. Second, it uses a hybrid denoising network to process continuous traffic volumes and discrete location sequences. A transition mechanism based on urban knowledge graph embedding similarity is designed to guide semantically informed trajectory generation. Finally, a multi-scale Transformer with cross-attention captures dependencies between trajectories and traffic. Experiments show that MSTDiff surpasses state-of-the-art baselines in traffic and trajectory generation tasks, reducing Jensen-Shannon divergence (JSD) across key statistical metrics by up to 17.38% for traffic generation, and by an average of 39.53% for trajectory generation. The source code is available at: https://github.com/tsinghua-fib-lab/MSTDiff .
- Abstract(参考訳): 都市計画,ネットワーク最適化,緊急管理など,幅広い分野のアプリケーションにおいて,ユーザモビリティトラジェクトリと移動トラフィックデータが不可欠である。
しかし,プライバシの懸念や収集コストから,大規模かつきめ細かなモビリティデータを取得することは依然として困難であり,現実的なモビリティや交通パターンをシミュレートすることが不可欠である。
ユーザトラジェクトリとモバイルトラフィックは基本的に結合されており、都市環境における物理的モビリティとサイバー行動の両方を反映している。
この強い相互依存にもかかわらず、既存の研究はしばしばそれらを個別にモデル化し、クロスモーダル力学を捉える能力を制限する。
したがって、統一されたフレームワークが不可欠である。
本稿では,モバイルトラフィックとユーザトラジェクトリの同時シミュレーションを行うマルチスケール拡散変換器 MSTDiff を提案する。
まず、MSTDiffは離散ウェーブレット変換を多分解能トラフィック分解に適用する。
第二に、連続的なトラフィックボリュームと離散的な位置シーケンスを処理するために、ハイブリッドなデノナイジングネットワークを使用する。
都市知識グラフの埋め込み類似性に基づく遷移機構は,意味的に情報を得た軌道生成を導くように設計されている。
最後に、クロスアテンションを備えたマルチスケールトランスフォーマーは、トラジェクトリとトラフィック間の依存関係をキャプチャする。
実験により、MSTDiffは交通と軌道生成タスクの最先端のベースラインを超過し、主要な統計指標におけるJensen-Shannon分散(JSD)を最大17.38%削減し、軌道生成では平均39.53%削減した。
ソースコードは、https://github.com/tsinghua-fib-lab/MSTDiff で入手できる。
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