Spatio-Temporal Memory Augmented Multi-Level Attention Network for Traffic Prediction

计算机科学 航程(航空) 记忆 期限(时间) 网格 数据挖掘 空间分析 编码 人工智能 地质学 几何学 材料科学 化学 复合材料 数学教育 数学 物理 基因 遥感 量子力学 生物化学
作者
Yan Liu,Bin Guo,Jingxiang Meng,Daqing Zhang,Zhiwen Yu
出处
期刊:IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering [IEEE Computer Society]
卷期号:36 (6): 2643-2658 被引量:10
标识
DOI:10.1109/tkde.2023.3322405
摘要

Traffic prediction is one of the fundamental spatio-temporal prediction tasks in urban computing, which is of great significance to a wide range of applications, e.g., traffic controlling, vehicle scheduling, etc. Recently, with the expansion of the city and the development of public transportation, long-range and long-term spatio-temporal correlations play a more important role in traffic prediction. However, it is challenging to model long-range spatial dependencies and long-term temporal dependencies simultaneously in two aspects: 1) complex influential factors, including spatial, temporal and external factors. 2) multiple spatio-temporal correlations, including long-range and short-range spatial correlations, as well as long-term and short-term temporal correlations. To solve these issues, we propose a spatio-temporal memory augmented multi-level attention network for fine-grained traffic prediction, entitled ST-MAN. Specifically, we design a spatio-temporal memory network to encode and memorize fine-grained spatial information and representative temporal patterns. Then, we propose a multi-level attention network to explicitly model both short-term local spatio-temporal dependencies and long-term global spatio-temporal dependencies at different spatial scales (i.e., grid and region levels) and temporal scales (i.e., daily and weekly levels). In addition, we design an external component that takes external factors and spatial embeddings as inputs to generate location-aware influence of the external factors much more efficiently. Finally, we design an end-to-end framework optimized with the contrastive objective and supervised objective to boost model performance. Empirical experiments over coarse-grained and fine-grained real-world datasets demonstrate the superiority of the ST-MAN model compared to several state-of-the-art baselines.
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
季夏聆风吟完成签到 ,获得积分10
1秒前
Annaya完成签到 ,获得积分10
2秒前
dgqyushen完成签到,获得积分10
2秒前
ning完成签到 ,获得积分10
2秒前
前方的菜鸟完成签到 ,获得积分10
4秒前
ZQ完成签到 ,获得积分10
5秒前
Criminology34应助靖哥哥采纳,获得30
6秒前
8秒前
波博士完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
hdbys完成签到,获得积分10
10秒前
nieyy完成签到,获得积分10
12秒前
qi完成签到 ,获得积分10
13秒前
林玖再完成签到 ,获得积分10
13秒前
靖哥哥完成签到,获得积分10
15秒前
gj2221423完成签到 ,获得积分10
15秒前
redmoon完成签到,获得积分10
16秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
20秒前
Shaohan完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
震动的念波完成签到 ,获得积分10
24秒前
王继完成签到,获得积分10
25秒前
背后如之完成签到,获得积分10
25秒前
卡片完成签到,获得积分10
25秒前
想毕业的笑笑完成签到,获得积分10
25秒前
生动幼菱完成签到 ,获得积分20
25秒前
26秒前
kyokyoro完成签到,获得积分10
27秒前
胡思乱响完成签到,获得积分10
28秒前
hahaha6789y完成签到,获得积分10
28秒前
行者无疆发布了新的文献求助10
28秒前
舒心的夜完成签到,获得积分10
29秒前
愤怒的水绿完成签到,获得积分10
30秒前
想毕业的猫猫完成签到,获得积分10
30秒前
司空威完成签到,获得积分10
30秒前
Xiao_Fu完成签到,获得积分10
30秒前
wjswift完成签到,获得积分0
30秒前
spark完成签到,获得积分10
30秒前
夢隱完成签到 ,获得积分10
31秒前
友好凝荷完成签到,获得积分10
31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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
the fractional Laplacian 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 7668054
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9236700
关于积分的说明 19881054
捐赠科研通 7237256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3284036
关于科研通互助平台的介绍 2442942
邀请新用户注册赠送积分活动 2285554