論文の概要: CIWI-CKT: Chaos-Informed Wave Interference Feature Fusion and Cross-City Knowledge Transfer for Traffic Flow Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.15642v1
- Date: Sun, 14 Jun 2026 07:08:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:33.774077
- Title: CIWI-CKT: Chaos-Informed Wave Interference Feature Fusion and Cross-City Knowledge Transfer for Traffic Flow Forecasting
- Title(参考訳): CIWI-CKT:交通流予測のためのカオス変換波動干渉機能融合と都市間知識伝達
- Abstract要約: CIWI-CKTは、クロスシティ・ナレッジ・トランスファーを備えたChaos-Informed Wave Interference Feature Fusionフレームワークである。
我々のフレームワークは、カオスインフォームドウェーブジェネレーション、メタ干渉処理、カオス認識メタラーニングの3つのコアイノベーションを導入している。
実世界の4つのトラフィックデータセットの実験では、CIWI-CKTが最先端のグラフ学習、転送学習、プロンプトベース、および少数ショットメソッドを著しく上回っていることが示されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.709363708126687
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate traffic flow prediction remains challenging in cross-city, data-scarce scenarios where limited historical data hinders model generalisation. The chaotic nature of traffic dynamics, complex spatio-temporal dependencies, and heterogeneous urban networks complicate few-shot learning across cities. Existing deep learning approaches either treat traffic as purely deterministic or lack mechanisms to model wave-like interference patterns essential for cross-regime traffic dynamics. To address these limitations, this paper proposes CIWI-CKT, a novel Chaos-Informed Wave Interference Feature Fusion framework with Cross-City Knowledge Transfer. Our framework introduces three core innovations: chaos-informed wave generation that extracts measurable chaos invariants and models traffic as adaptive wave components; meta-interference processing that captures wave interactions between support and query regimes while producing a predictability score for confidence estimation; and chaos-aware meta-learning that enables efficient cross-city knowledge transfer while preserving chaotic characteristics. We establish theoretical guarantees including chaos-to-wave stability, wave-induced dimension reduction, and meta-learning generalisation bounds. Extensive experiments on four real-world traffic datasets demonstrate that CIWI-CKT significantly outperforms state-of-the-art spatio-temporal graph learning, transfer learning, prompt-based, and few-shot methods, improving prediction accuracy while substantially reducing required training data.
- Abstract(参考訳): 交通流の正確な予測は、限られた歴史的データがモデル一般化を妨げているクロスシティ、データスカースシナリオにおいて依然として困難である。
交通力学、複雑な時空間依存、異種都市ネットワークのカオス的な性質は、都市をまたいだ数発の学習を複雑にしている。
既存のディープラーニングアプローチでは、トラフィックを純粋に決定論的または欠落したメカニズムとして扱うか、あるいは、クロス登録トラフィックダイナミクスに不可欠な波のような干渉パターンをモデル化する。
これらの制約に対処するために,クロスシティ・ナレッジ・トランスファーを用いた新しいカオスインフォームド・ウェーブ・インターフェクション・フィーチャーフュージョンフレームワークCIWI-CKTを提案する。
本フレームワークでは,カオスインフォームド・ウェーブジェネレーションを抽出し,トラフィックを適応波成分としてモデル化するカオスインフォームド・ウェーブジェネレーション,信頼度推定のための予測可能性スコアを生成しながら,サポートとクエリーレシスタンス間のウェーブインタラクションをキャプチャするメタ干渉処理,カオス特性を保ちながら都市間知識の効率的な伝達を可能にするカオスアウェア・メタラーニングの3点を紹介する。
我々は,カオス-波動安定性,波動誘起次元減少,メタラーニング一般化境界などの理論的保証を確立する。
実世界の4つのトラフィックデータセットに対する大規模な実験により、CIWI-CKTは最先端の時空間グラフ学習、転送学習、プロンプトベース、および少数ショット法を著しく上回り、必要なトレーニングデータを大幅に削減し、予測精度を向上することを示した。
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