Route choice modeling is a fundamental task in transportation planning and demand forecasting. Classical methods generally adopt the discrete choice model (DCM) framework with linear utility functions and high-level route characteristics. While several recent studies have started to explore the applicability of deep learning for route choice modeling, they are limited to path-based models with relatively simple model architectures and relying on predefined choice sets. Existing link-based models can capture the dynamic nature of link choices within the trip without the need for choice set generation, but still assume linear relationships and link-additive features. To address these issues, this study proposes a general deep inverse reinforcement learning (IRL) framework for link-based route choice modeling, which is capable of incorporating diverse features (of the state, action and trip context) and capturing complex relationships. Specifically, we adapt an adversarial IRL model to the route choice problem for efficient estimation of context-dependent reward functions without value iteration. Experiment results based on taxi GPS data from Shanghai, China validate the superior prediction performance of the proposed model over conventional DCMs and other imitation learning baselines, even for destinations unseen in the training data. Further analysis show that the model exhibits competitive computational efficiency and reasonable interpretability. The proposed methodology provides a new direction for future development of route choice models. It is general and can be adaptable to other route choice problems across different modes and networks.


翻译:路径选择建模是交通规划与需求预测中的基础任务。传统方法通常采用离散选择模型(DCM)框架,结合线性效用函数与高层次路径特征。尽管近期部分研究已开始探索深度学习在路径选择建模中的适用性,但此类方法局限于基于路径的模型,这些模型结构相对简单且依赖预定义选择集。现有基于路段的模型虽无需生成选择集即可捕捉出行过程中路段选择的动态特性,但仍假设线性关系与路段可加特征。为解决上述问题,本研究提出一种通用的深度逆强化学习(IRL)框架,用于基于路段的路径选择建模,该框架能够融合多样化特征(状态、动作及出行情境)并捕捉复杂关系。具体而言,我们针对路径选择问题调整对抗式IRL模型,以便在不进行值迭代的情况下高效估计情境依赖的奖励函数。基于中国上海市出租车GPS数据的实验结果表明,所提模型在预测性能上显著优于传统DCM及其他模仿学习基线方法,即使对于训练数据中未出现的目的地亦表现优异。进一步分析显示,该模型兼具竞争性的计算效率与合理的可解释性。本研究提出的方法为路径选择模型的未来发展提供了新方向,其通用性强,可适用于不同交通模式与网络下的其他路径选择问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
NeurlPS 2022 | 自然语言处理相关论文分类整理
专知会员服务
51+阅读 · 2022年10月2日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
11+阅读 · 2022年9月1日
A Comprehensive Survey on Transfer Learning
Arxiv
121+阅读 · 2019年11月7日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员