Graph Convolutional Networks with Kalman Filtering for Traffic Prediction

计算机科学 卡尔曼滤波器 人工智能 加权 数据挖掘 保险丝(电气) 可靠性(半导体) 图形 卷积神经网络 机器学习 噪音(视频) 深度学习 理论计算机科学 工程类 医学 功率(物理) 物理 量子力学 电气工程 图像(数学) 放射科
作者
Fanglan Chen,Zhiqian Chen,Subhodip Biswas,Shuo Lei,Naren Ramakrishnan,Chang‐Tien Lu
标识
DOI:10.1145/3397536.3422257
摘要

Traffic prediction is a challenging task due to the time-varying nature of traffic patterns and the complex spatial dependency of road networks. Adding to the challenge, there are a number of errors introduced in traffic sensor reporting, including bias and noise. However, most of the previous works treat the sensor observations as exact measures ignoring the effect of unknown noise. To model the spatial and temporal dependencies, existing studies combine graph neural networks (GNNs) with other deep learning techniques but their equal weighting of different dependencies limits the models' ability to capture the real dynamics in the traffic network. To deal with the above issues, we propose a novel deep learning framework called Deep Kalman Filtering Network (DKFN) to forecast the network-wide traffic state by modeling the self and neighbor dependencies as two streams, and their predictions are fused under the statistical theory and optimized through the Kalman filtering network. First, the reliability of each stream is evaluated using variances. Then, the Kalman filter is leveraged to properly fuse noisy observations in terms of their reliability. Experimental results reflect the superiority of the proposed method over baseline models on two real-world traffic datasets in the speed prediction task.

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
充电宝的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
Lrui发布了新的文献求助10
1秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
llyyz的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
完美世界的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
所所的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
llyyz的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
cami11a发布了新的文献求助10
2秒前
小蘑菇的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
NexusExplorer的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
丘比特的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
molihuakai的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
魔幻曼寒完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
一只三花悠完成签到,获得积分10
4秒前
kk完成签到,获得积分10
4秒前
zgx完成签到,获得积分10
4秒前
zmc_297完成签到,获得积分10
4秒前
Accpt_yq完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
毗昙发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
熊艳鹏发布了新的文献求助10
6秒前
zmc_297发布了新的文献求助10
6秒前
打打的应助被钱鑫采纳,获得10
7秒前
xc完成签到 ,获得积分10
8秒前
明亮晓旋发布了新的文献求助20
8秒前
10秒前
月儿发布了新的文献求助20
10秒前
土豆发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
CODESSA Version 2.13 for Windows 2000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 350
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Protection enhancement strategies of potential outbreaks during Hajj 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7842976
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9364037
关于积分的说明 20637496
捐赠科研通 7438178
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3340556
关于科研通互助平台的介绍 2484806
邀请新用户注册赠送积分活动 2362652