Accurate short-term traffic demand prediction is critical for the operation of traffic systems. Besides point estimation, the confidence interval of the prediction is also of great importance. Many models for traffic operations, such as shared bike rebalancing and taxi dispatching, take into account the uncertainty of future demand and require confidence intervals as the input. However, existing methods for confidence interval modeling rely on strict assumptions, such as unchanging traffic patterns and correct model specifications, to guarantee enough coverage. Therefore, the confidence intervals provided could be invalid, especially in a changing traffic environment. To fill this gap, we propose an efficient method, CONTINA (Conformal Traffic Intervals with Adaptation) to provide interval predictions that can adapt to external changes. By collecting the errors of interval during deployment, the method can adjust the interval in the next step by widening it if the errors are too large or shortening it otherwise. Furthermore, we theoretically prove that the coverage of the confidence intervals provided by our method converges to the target coverage level. Experiments across four real-world datasets and prediction models demonstrate that the proposed method can provide valid confidence intervals with shorter lengths. Our method can help traffic management personnel develop a more reasonable and robust operation plan in practice. And we release the code, model and dataset in \href{ https://github.com/xiannanhuang/CONTINA/}{ Github}.


翻译:准确的短期交通需求预测对交通系统运行至关重要。除点估计外,预测的置信区间亦极为重要。共享单车调度与出租车派单等交通运营模型均需考虑未来需求的不确定性,并以置信区间作为输入。然而,现有置信区间建模方法依赖严格假设(如交通模式恒定与模型设定正确)以保证覆盖度,其提供的置信区间在动态交通环境中可能失效。为填补此空白,本文提出高效方法CONTINA(自适应保形交通区间),可提供适应外部变化的区间预测。该方法通过收集部署期间的区间误差,在下一步动态调整区间宽度:误差过大时拓宽区间,反之则收窄区间。此外,我们从理论上证明了该方法提供的置信区间覆盖度收敛于目标覆盖水平。在四个真实数据集与预测模型上的实验表明,所提方法能以更短的区间长度提供有效的置信区间。本方法可帮助交通管理人员制定更合理、更稳健的运营方案。相关代码、模型与数据集已发布于\href{ https://github.com/xiannanhuang/CONTINA/}{ Github}。

0
下载
关闭预览

相关内容

自动驾驶中的轨迹预测大型基础模型:全面综述
专知会员服务
16+阅读 · 2025年9月18日
车辆目标轨迹预测方法研究综述及展望
专知会员服务
12+阅读 · 2025年7月30日
【AAAI2023】基于时空自监督学习的交通流预测
专知会员服务
23+阅读 · 2022年12月10日
【清华大学】图神经网络交通流预测综述论文,19页pdf
专知会员服务
50+阅读 · 2021年1月29日
【AAAI2021】Graph Diffusion Network提升交通流量预测精度
专知会员服务
54+阅读 · 2021年1月21日
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知会员服务
132+阅读 · 2020年4月23日
【KDD2020】动态知识图谱的多事件预测
专知
88+阅读 · 2020年8月31日
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知
23+阅读 · 2020年4月23日
交通评价指标概略
智能交通技术
15+阅读 · 2019年7月21日
出行即服务(MAAS)框架
智能交通技术
53+阅读 · 2019年5月22日
一图读懂粤港澳大湾区交通规划
智能交通技术
11+阅读 · 2019年4月23日
车路协同构建“通信+计算”新体系
智能交通技术
11+阅读 · 2019年3月26日
基于车路协同的群体智能协同
智能交通技术
10+阅读 · 2019年1月23日
MAAS:出行服务的颠覆者
智能交通技术
16+阅读 · 2018年12月27日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2018年6月30日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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 · 2014年12月31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
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
战争机器学习:数据生态系统构建(155页)
专知会员服务
6+阅读 · 今天8:10
内省扩散语言模型
专知会员服务
5+阅读 · 4月14日
国外反无人机系统与技术动态
专知会员服务
3+阅读 · 4月14日
大规模作战行动中的战术作战评估(研究论文)
未来的海战无人自主系统
专知会员服务
3+阅读 · 4月14日
美军多域作战现状分析:战略、概念还是幻想?
无人机与反无人机系统(书籍)
专知会员服务
19+阅读 · 4月14日
美陆军2026条令:安全与机动支援
专知会员服务
9+阅读 · 4月14日
相关资讯
【KDD2020】动态知识图谱的多事件预测
专知
88+阅读 · 2020年8月31日
【综述】交通流量预测,附15页论文下载
专知
23+阅读 · 2020年4月23日
交通评价指标概略
智能交通技术
15+阅读 · 2019年7月21日
出行即服务(MAAS)框架
智能交通技术
53+阅读 · 2019年5月22日
一图读懂粤港澳大湾区交通规划
智能交通技术
11+阅读 · 2019年4月23日
车路协同构建“通信+计算”新体系
智能交通技术
11+阅读 · 2019年3月26日
基于车路协同的群体智能协同
智能交通技术
10+阅读 · 2019年1月23日
MAAS:出行服务的颠覆者
智能交通技术
16+阅读 · 2018年12月27日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2018年6月30日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31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 · 2014年12月31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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员