基于半监督学习的智能交通流量预测与优化:基于传感器与控制

作者:禅与计算机程序设计艺术

随着智能城市的建设,道路交通的便捷化和有效利用越来越受到关注。如何根据历史数据进行流量预测、规划以及优化依然是一个很重要的问题。目前智能交通相关的研究主要集中在基于位置信息的预测上,也就是通过传感器收集到的地理位置信息来进行预测。然而实际应用场景中的地理位置分布不一定准确可信,甚至会出现大量数据缺失或者不完整等情况,这就使得基于位置信息的预测模型难以实现真实可靠的结果。因此基于传感器数据的预测也逐渐转向了基于半监督学习的方法,通过结合位置信息、地理网络数据、交通指标数据等多种类型的数据进行训练预测。但是,采用这种方法仍然存在以下一些问题需要解决:

  1. 数据不完全或缺失导致模型无法学习到有用信息;
  2. 数据来源众多,数据质量参差不齐,存在噪声影响预测效果;
  3. 不同位置之间的关联关系难以捕捉,模型难以应对多样化环境下的复杂交通流量规划需求;
  4. 模型训练周期长,难以适应日益复杂的交通系统变化,对实时预测能力提出挑战;
  5. 模型的优化方向没有定论,不同场景下所需的优化方法和参数可能不同。 本文将从以上几个方面详细阐述当前基于半监督学习的智能交通流量预测与优化领域的研究热点、挑战以及最新进展。并尝试对这些问题给出相应的解决方案和建议。

    2.基本概念术语说明

    (1)半监督学习

    半监督学习(Semi-Supervised Learning,SSL)是一种机器学习任务,其中只有部分样例有标签,其余的则无标签,并且系统必须能够自行发现这些未标记的样例的特征。可以认为它是一种有监督学习的扩展,在没有充分标记的数据中学习,或称为“有监督”与“无监督”的相互补充

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