論文の概要: Spectral Adaptive Graph Transformer for Efficient and Scalable Traffic Forecasting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.25140v1
- Date: Sun, 18 Oct 2026 09:48:51 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-10-20 22:08:50.855978
- Title: Spectral Adaptive Graph Transformer for Efficient and Scalable Traffic Forecasting
- Title(参考訳): 高速かつスケーラブルなトラフィック予測のためのスペクトル適応グラフ変換器
- Abstract要約: スペクトルグラフの畳み込みに基づく交通予測モデルは、センサー間の情報の混合方法の解釈可能な説明を提供するが、それらはグラフラプラシアンの固有値に依存している。
本稿では,スペクトル適応型グラフ変換器について紹介する。空間演算子は対称ではなくラプラシアンから導かれるのではなく,静的な状態ではなく現在の交通状態に基づいて学習される。
提案したモデルは,1つのベンチマークで1つのエンド・ツー・エンド・モデルの最小誤差を達成し,現在最強のアテンションモデルと競合し続けている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7736835937583614
- License:
- Abstract: Traffic forecasting models based on spectral graph convolution offer an interpretable account of how information is mixed between sensors, but they rely on an eigendecomposition of the graph Laplacian. It costs cubic time, is fixed by the road network, and provides a symmetric operator that cannot represent the directed propagation of traffic congestion. Attention-based spatio-temporal transformers remove these limitations but generate a dense sensor-by-sensor attention map at each layer and time step, so memory, rather than accuracy, becomes the binding constraint on large networks. We introduce the spectral adaptive graph transformer, whose spatial operator is learned rather than derived from the Laplacian, directed rather than symmetric, and conditioned on the current traffic state rather than a static state, at a cost linear in the number of sensors. A sparse road graph diffusion branch provides the strictly local propagation that a low-rank operator cannot express, and a zero-initialized gate learns the balance between the two. Before spatial mixing, a unit-mean-gain frequency-bin attention module reweights each sensor's short-term periodicities according to its identity and current context. Across six public benchmarks spanning 170 to 1843 sensors, evaluated over three random seeds, the proposed model attains the lowest error of any single end-to-end model on one benchmark and remains competitive with the strongest current attention models on the others, while using about a quarter of their memory and training about twice as fast.
- Abstract(参考訳): スペクトルグラフの畳み込みに基づく交通予測モデルは、センサー間の情報の混合方法の解釈可能な説明を提供するが、それらはグラフラプラシアンの固有分解に依存している。
道路網によって固定され、交通渋滞の直接伝播を表現できない対称演算子を提供する。
注意に基づく時空間変換器は、これらの制限を除去するが、各層と時間ステップに高密度なセンサー・バイ・センサ・アテンションマップを生成するため、メモリは精度ではなく、大きなネットワーク上の結合制約となる。
本稿では,空間演算子をラプラシアンから導出するよりもむしろ学習し,静的な状態ではなく現在の交通状態を条件としたスペクトル適応型グラフ変換器を,センサ数に対して低コストで導入する。
スパース道路グラフ拡散枝は、低ランク作用素が表現できない厳密な局所伝播を提供し、ゼロ初期化ゲートは両者のバランスを学習する。
空間混合の前に、単位平均ゲイン周波数ビンアテンションモジュールは、そのアイデンティティと現在の状況に応じて、各センサの短期周期を再重み付けする。
170から1843のセンサーにまたがる6つの公開ベンチマークにおいて、3つのランダムなシードに対して評価され、提案モデルは1つのベンチマークで1つのエンド・ツー・エンドモデルの最小誤差を達成し、他のベンチマークで最強の注目モデルと競合し、メモリの約4分の1を使用し、約2倍の速さでトレーニングを行う。
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