基于自监督学习的交通数据补全算法

摘要：

区域高速公路网收费站数量众多,每日产生海量收费数据,但由于设备、网络等因素,部分站点数据传输存在延迟现象,在此情况下已传输的数据往往不能满足实时流量预测的要求.为了实现实时交通数据补全和动态交通流量预测,文中首先提出了一种基于自监督学习的用于高速公路交通流量数据缺失补全的方法,该方法采用了基于注意力机制的时间序列模型(Seq2Seq-Att);然后使用自监督学习方式对模型进行训练;最后,以广东省高速公路网的80个收费站为例,验证方法的可靠性.结果表明:文中的数据补全方法能够灵活捕捉交通数据中的缺失情况,并根据数据自身的内在关联性,给出合理的补全值;该方法总体优于其他方法,且在不同缺失率下都有较好表现,总体MAPE约为17.7％、WMAPE为12.8％;在高缺失率情况下,该方法相比于其他补全方法有明显的优势.交通量预测结果表明,使用该方法补全的数据进行交通流预测的预测精度接近使用完整数据的情况.

关键词：数据补全、自监督学习、交通流预测、机器学习、高速公路

所属期刊栏目：51

分类号：U491(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;广东省自然科学基金资助项目;华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2023-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：101-114