The short term passenger flow prediction of the urban rail transit system is of great significance for traffic operation and management. The emerging deep learning-based models provide effective methods to improve prediction accuracy. However, most of the existing models mainly predict the passenger flow on general weekdays or weekends. There are only few studies focusing on predicting the passenger flow on holidays, which is a significantly challenging task for traffic management because of its suddenness and irregularity. To this end, we propose a deep learning-based model named Spatial Temporal Attention Fusion Network comprising a novel Multi-Graph Attention Network, a Conv-Attention Block, and Feature Fusion Block for short-term passenger flow prediction on holidays. The multi-graph attention network is applied to extract the complex spatial dependencies of passenger flow dynamically and the conv-attention block is applied to extract the temporal dependencies of passenger flow from global and local perspectives. Moreover, in addition to the historical passenger flow data, the social media data, which has been proven that they can effectively reflect the evolution trend of passenger flow under events, are also fused into the feature fusion block of STAFN. The STAFN is tested on two large-scale urban rail transit AFC datasets from China on the New Year holiday, and the prediction performance of the model are compared with that of several conventional prediction models. Results demonstrate its better robustness and advantages among benchmark methods, which can provide overwhelming support for practical applications of short term passenger flow prediction on holidays.


翻译:城市轨道交通系统的短期客流预测对交通运营与管理具有重要意义。基于深度学习的新兴模型为提高预测精度提供了有效方法。然而,现有模型主要预测普通工作日或周末的客流量,而针对节假日客流预测的研究较少。由于节假日的突发性和不规则性,这一任务对交通管理极具挑战性。为此,我们提出一种基于深度学习的模型——时空注意力融合网络(Spatial Temporal Attention Fusion Network,STAFN),该模型包含新型多图注意力网络(Multi-Graph Attention Network)、卷积注意力模块(Conv-Attention Block)和特征融合模块(Feature Fusion Block),用于节假日短期客流预测。多图注意力网络用于动态提取客流复杂的空间依赖性,卷积注意力模块则从全局和局部视角提取客流的时间依赖性。此外,除历史客流数据外,STAFN的特征融合模块还融合了社交媒体数据——已证明此类数据能有效反映事件下客流演变趋势。该模型在中国两个城市轨道交通自动售检票系统(AFC)的新年节假日大规模数据集上进行了测试,并将其预测性能与多种传统预测模型进行对比。结果表明,STAFN在基准方法中展现出更优的鲁棒性和优势,可为节假日短期客流预测的实际应用提供有力支持。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月1日
VLP: A Survey on Vision-Language Pre-training
Arxiv
11+阅读 · 2022年2月21日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
8+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员