A Multilayer Spatiotemporal Correlation-Aware Graph Attention Network for Traffic Flow Prediction

计算机科学 数据挖掘 图形 注意力网络 水准点(测量) 流量网络 节点(物理) 人工智能 全球网络 空间相关性 流量(计算机网络) 空间分析 数据建模 相关性 相似性(几何) 理论计算机科学 动态网络分析 相似 流量(数学) 图论
作者
Junjie Liu,Yu Wang,Jiaxian Zhu,Weihua Bai,Huibing Zhang,Liyun Zuo,Teng Zhou,Keqin Li
出处
期刊:IEEE transactions on neural networks and learning systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:PP: 1-15
标识
DOI:10.1109/tnnls.2025.3630903
摘要

Traffic flow prediction is fundamental to traffic information services, control, and guidance. The challenge to accurately model the traffic flow is to comprehensively capture dynamic, global spatial, and local temporal correlations. To address challenges in spatiotemporal dependencies, global similarity, and local dynamics, we propose a multilayer spatiotemporal correlation-aware graph attention network (MSTC-GAT) for traffic flow prediction. Our model contains a multilayer spatial structure-aware module [spatial graph attention network (S-GAT)] using a spatial GAT with hierarchical attention masks and a path-based node correlation matrix to effectively capture local and global spatial dependencies. The temporal structure-aware module [temporal graph attention networks (T-GATs)] constructs a short-term similarity matrix of nodes for the temporal GAT to capture local dynamic temporal dependencies. Finally, a spatiotemporal Transformer (ST-Transformer) fuses weighted spatiotemporal node embeddings to capture global dynamic dependencies for accurate prediction. We conduct extensive experiments on four public benchmark datasets compared with 10 state-of-the-art models. The experimental results demonstrate that the MSTC-GAT outperforms all comparisons for short- and long-term predictions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ATOX完成签到 ,获得积分10
1秒前
七听发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
caodi发布了新的文献求助10
5秒前
oqhg完成签到,获得积分10
5秒前
俏皮雪晴完成签到,获得积分10
5秒前
开放以南发布了新的文献求助10
7秒前
无极微光应助淡定的鸿采纳,获得20
8秒前
FashionBoy应助ccc采纳,获得10
8秒前
8秒前
小柯完成签到,获得积分10
9秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
沉静灵枫完成签到,获得积分10
9秒前
JRoon完成签到,获得积分10
10秒前
秋菲菲完成签到,获得积分10
11秒前
CipherSage应助77采纳,获得10
12秒前
12秒前
nom完成签到,获得积分10
13秒前
辛勤冷松完成签到,获得积分10
14秒前
lemon完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
悦耳问晴完成签到,获得积分10
14秒前
张嘻嘻完成签到,获得积分0
14秒前
上官若男应助Lp采纳,获得10
15秒前
炙热秋翠发布了新的文献求助10
15秒前
橘子和柚子完成签到,获得积分10
15秒前
云中月发布了新的文献求助10
15秒前
七七完成签到,获得积分10
16秒前
caodi完成签到,获得积分10
16秒前
Azan发布了新的文献求助10
17秒前
呼噜噜完成签到,获得积分10
17秒前
Jasen发布了新的文献求助10
17秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
18秒前
辛勤冷松发布了新的文献求助10
18秒前
度ewf发布了新的文献求助10
18秒前
潘神完成签到,获得积分10
18秒前
蓝蓝发布了新的文献求助10
18秒前
可爱的函函应助影墨采纳,获得10
19秒前
眼睛大的德地完成签到,获得积分20
19秒前
小马甲应助醉意拥桃枝采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Cognitive Psychology in a Changing World 800
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7683936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9247641
关于积分的说明 19948105
捐赠科研通 7256801
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3288523
关于科研通互助平台的介绍 2445841
邀请新用户注册赠送积分活动 2292649