Traffic forecasting is important in intelligent transportation systems of webs and beneficial to traffic safety, yet is very challenging because of the complex and dynamic spatio-temporal dependencies in real-world traffic systems. Prior methods use the pre-defined or learnable static graph to extract spatial correlations. However, the static graph-based methods fail to mine the evolution of the traffic network. Researchers subsequently generate the dynamic graph for each time slice to reflect the changes of spatial correlations, but they follow the paradigm of independently modeling spatio-temporal dependencies, ignoring the cross-time spatial influence. In this paper, we propose a novel cross-time dynamic graph-based deep learning model, named CDGNet, for traffic forecasting. The model is able to effectively capture the cross-time spatial dependence between each time slice and its historical time slices by utilizing the cross-time dynamic graph. Meanwhile, we design a gating mechanism to sparse the cross-time dynamic graph, which conforms to the sparse spatial correlations in the real world. Besides, we propose a novel encoder-decoder architecture to incorporate the cross-time dynamic graph-based GCN for multi-step traffic forecasting. Experimental results on three real-world public traffic datasets demonstrate that CDGNet outperforms the state-of-the-art baselines. We additionally provide a qualitative study to analyze the effectiveness of our architecture.


翻译:在智能的网络交通系统中,交通流量预测很重要,有利于交通安全,但是由于现实世界交通系统中复杂而动态的时空依赖性,因此非常具有挑战性,因为现实世界交通系统中复杂和动态的时空依赖性。以前的方法是使用预先定义或可学习的静态图形来提取空间相关性。然而,静态图形方法未能使交通网络的演变发生改变。研究人员随后为每个时段生成动态图以反映空间相关性的变化,但他们遵循独立模拟时空依赖性的模式,忽视了跨时间的空间影响。在本文中,我们提出了一个新的跨时动态动态图表深层学习模型,名为CDGNet,用于交通预测。该模型通过使用跨时段动态动态图表,能够有效地捕捉到每个时段与历史时段截之间的跨时空间空间依赖性。与此同时,我们设计了一种缩小跨时空动态动态动态动态图表的机制,与现实世界空空空空间关联性关系相符,同时,我们提出了一种新型的编码解码结构,以纳入跨时空动态动态的动态图像模型,称为 CDGNetNet,用于多时间的基数据模型,用以演示多阶段的数据库。

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