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基于自监督学习的交通数据补全算法

华南理工大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 101-114页

作者：周楚昊林培群闫明月华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 交通运输部路网监测与应急处置中心北京100088

区域高速公路网收费站数量众多,每日产生海量收费数据,但由于设备、网络等因素,部分站点数据传输存在延迟现象,在此情况下已传输的数据往往不能满足实时流量预测的要求。为了实现实时交通数据补全和动态交通流量预测,文中首先提出了一... 详细信息

区域高速公路网收费站数量众多,每日产生海量收费数据,但由于设备、网络等因素,部分站点数据传输存在延迟现象,在此情况下已传输的数据往往不能满足实时流量预测的要求。为了实现实时交通数据补全和动态交通流量预测,文中首先提出了一种基于自监督学习的用于高速公路交通流量数据缺失补全的方法,该方法采用了基于注意力机制的时间序列模型(Seq2Seq-Att);然后使用自监督学习方式对模型进行训练;最后,以广东省高速公路网的80个收费站为例,验证方法的可靠性。结果表明:文中的数据补全方法能够灵活捕捉交通数据中的缺失情况,并根据数据自身的内在关联性,给出合理的补全值;该方法总体优于其他方法,且在不同缺失率下都有较好表现,总体MAPE约为17.7%、WMAPE为12.8%;在高缺失率情况下,该方法相比于其他补全方法有明显的优势。交通量预测结果表明,使用该方法补全的数据进行交通流预测的预测精度接近使用完整数据的情况。

关键词：数据补全自监督学习交通流预测机器学习高速公路

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H银行F分行同业业务风险管理研究

H银行F分行同业业务风险管理研究

作者：林培群华南理工大学

学位级别：硕士

在2008年全球金融危机的背景下,中国政府实施了四万亿的经济刺激计划,在传统信贷业务受监管调控的背景下,商业银行大力发展表外业务,同业业务开始步入黄金发展阶段,成为银行体系中与公司业务、零售业务并驾齐驱的主要利润来源。但近年... 详细信息

在2008年全球金融危机的背景下,中国政府实施了四万亿的经济刺激计划,在传统信贷业务受监管调控的背景下,商业银行大力发展表外业务,同业业务开始步入黄金发展阶段,成为银行体系中与公司业务、零售业务并驾齐驱的主要利润来源。但近年来频发的同业案件,也暴露出了商业银行自身业务的管理漏洞以及监管部门对商业银行同业业务的管理缺失。商业银行在发展同业业务,促进实体经济发展的同时,如何做好风险管理工作,是广大同业业务从业者需要加以思考的问题。本文结合国内外学者对商业银行同业业务的研究,从商业银行发展同业业务的动机、同业业务存在的风险以及风险管理方面出发,对商业银行同业业务的定义、发展历程、特点和风险特征进行概述。以H银行和H银行F分行为例,对基本情况进行了概述,重点以H银行F分行为例,阐述了H银行F分行同业业务的发展概况、运营模式、产品介绍和风险管理现状,进而以COSO-ERM企业风险管理框架为基础,通过调查问卷的形式,剖析了H银行F分行在治理与文化方面、战略与目标设定方面、实施方面、审阅与修订方面、信息、沟通与报告方面存在的问题。最后,针对H银行F分行开展同业业务过程中存在的主要风险管理问题,在治理与文化方面,建议加强风险文化建设,健全人才培训机制,内外兼修打造人才队伍;战略与目标设定方面,明确风险管理战略目标,健全风险制度建设;实施方面,优化授信风控评审流程,做实同业平行作业,强化同业业务投后管理;审查和修订方面,通过与信托、资管公司和担保公司等的合作,积极进行风控模式创新,实现业务增长和风险管理双发展;信息、沟通和报告方面,通过拓宽数据采集渠道和增加大数据分析功能,不断完善风控管理系统,实现全流程风险管理需求。

关键词：同业业务风险管理风控改进

基于多通道Transformer的交通量预测方法

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计算机应用研究 2023年第2期40卷 435-439页

作者：周楚昊林培群华南理工大学土木与交通学院广州510641

目前,我国高速公路拥堵程度居高不下,而交通流预测作为实现智能交通系统的重要一环,若能对其实现高精度的预测,那么将能够高效地管理交通,从而缓解拥堵。针对该问题,提出了一种考虑时空关联的多通道交通流预测方法(MCST-Transformer)。... 详细信息

目前,我国高速公路拥堵程度居高不下,而交通流预测作为实现智能交通系统的重要一环,若能对其实现高精度的预测,那么将能够高效地管理交通,从而缓解拥堵。针对该问题,提出了一种考虑时空关联的多通道交通流预测方法(MCST-Transformer)。首先,将Transformer结构用于不同数据的内在规律提取,然后引入空间关联模块对不同数据间的关联特征进行挖掘,最后,借助通道注意力整合优化全局信息。采用广东省高速公路数据,实现了两小时内92个收费站的高精度流量预测。结果表明:MCST-Transformer优于传统机器学习方法以及部分基于注意力机制的时间序列模型,在120 min预测跨度下,相比贝叶斯回归,MAPE降低了5.1%;对比Seq2Seq-Att以及Seq2Seq这些深度学习算法,所提方法的总体MAPE也能降低0.5%,说明通过多通道的方式能够区分不同数据的特性,进而更好地预测。

关键词：交通流预测多通道 Transformer 注意力机制高速公路

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粤港澳大湾区主要过江通道交通流特性分析

公路 2023年第5期68卷 212-222页

作者：李斌张敏黄超铄林培群广东联合电子服务股份有限公司广州市510620 华南理工大学土木与交通学院广州市510640

近年来,交通出行需求迅猛增长,单纯依靠扩大路网建设规模不能有效解决交通供需不平衡、交通拥堵日益严重等问题,所以,如何在现有道路条件下实现高速公路高效运营和管理就成为一个亟待解决的问题。准确掌握高速公路交通状态是对其进行科... 详细信息

近年来,交通出行需求迅猛增长,单纯依靠扩大路网建设规模不能有效解决交通供需不平衡、交通拥堵日益严重等问题,所以,如何在现有道路条件下实现高速公路高效运营和管理就成为一个亟待解决的问题。准确掌握高速公路交通状态是对其进行科学管理和决策的关键前提,也是进行路网诱导和交通控制的基本条件,兼具理论价值和实践意义。为揭示交通流参数间的相互关系及其时空演变规律,依托海量工程数据提出一种全面的、可定量评价交通流特性的指标体系和计算方法,并以粤港澳大湾区主要过江通道为例对路段交通流特性进行了深入解析。实证分析表明:高速公路交通流具有相似性、周期性、时段流量分布不均衡等时间特征,且工作日的流量高峰期往往持续时间更长,流量的时间不均衡性更强。高速公路车辆行程速度则具有以日为周期、每日速度时变曲线波形相似、流量高峰期的车流速度波动性强、客车的行程速度普遍高于货车等特点。

关键词：交通运输规划与管理高速公路交通流特性道路通行能力粤港澳大湾区

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引入时空特征的高速公路行程时间预测方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2021年第8期49卷 1-11页

作者：林培群夏雨周楚昊华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为克服现有方法预测步长短、无法充分利用路网时空特征的局限性,实现高速公路行程时间的准确预测,基于高速公路起讫点(OD)数据集,采用随机森林模型(RF)、极端梯度提升模型(XGBoost)、长短时记忆神经网络模型(LSTM)、K-最近邻模型(KNN)... 详细信息

为克服现有方法预测步长短、无法充分利用路网时空特征的局限性,实现高速公路行程时间的准确预测,基于高速公路起讫点(OD)数据集,采用随机森林模型(RF)、极端梯度提升模型(XGBoost)、长短时记忆神经网络模型(LSTM)、K-最近邻模型(KNN)、支持向量机回归模型(SVR)等5种常用算法对车辆行程时间进行多步长预测,并采用贝叶斯回归方法对各算法进行融合,融合模型可综合各预测算法的优点,具有更高的精度和鲁棒性。以广东水官高速龙岗至布龙段为例,对未来2 h内每15 min的车辆行程时间进行预测,并从预测精度和训练时长等方面对各算法的性能进行了对比分析。结果表明:多种步长下,随机森林算法和XGBoost算法的整体预测效果稳定;在步长较短(未来30 min)的预测中,LSTM具有最高的精度;基于贝叶斯回归的融合预测方法综合了各预测算法的优点,整体预测精度最高。

关键词：行程时间预测机器学习时空特征高速公路贝叶斯回归

融合多源数据的高速公路路段车流碳排放精细测算方法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2023年第7期51卷 100-108页

作者：林培群张扬罗芷晴林旭坤周楚昊华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省交通运输厅综合规划处广东广州510101

在“双碳”政策的时代背景下,交通行业碳减排任务艰巨,但目前面临车辆碳排放测算精度不高的问题。为实现车辆碳排放的精细测算,文中提出了一种融合多源数据的高速公路路段车流碳排放精细测算方法。首先,运用KD-树算法将运营车辆的GPS坐... 详细信息

在“双碳”政策的时代背景下,交通行业碳减排任务艰巨,但目前面临车辆碳排放测算精度不高的问题。为实现车辆碳排放的精细测算,文中提出了一种融合多源数据的高速公路路段车流碳排放精细测算方法。首先,运用KD-树算法将运营车辆的GPS坐标与高速公路道路点坐标搜索匹配,实现对运营车辆的实时监测。然后,建立车辆碳排放测算模型,进而设计相关的计算流程。最后,以虎门大桥主桥段为例进行路段断面碳排放测算,通过VISSIM仿真及相关对比实验,验证了文中所提出的算法的科学性和可靠性。结果表明:按车辆类型分类,微型小型客车的碳排放最高,占比达74.36%;按燃料类型分类,汽油车的碳排放最高,占比达80.50%;新能源汽车运行车次数占12.60%,但碳排放仅占4.27%,因此大力发展新能源货车是推进高速公路碳减排的重点。研究还发现,将交通饱和度控制在0.32~0.38时,当量标准车的平均碳排放较少;当交通饱和度大于0.62时,当量标准车平均碳排放显著增加。文中研究结果可以为交通管理部门制定相关策略提供理论依据。

关键词：碳排放高速公路 KD-树算法交通饱和度 VISSIM仿真

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基于多元加权中心特征的高速公路网韧性研究

重庆交通大学学报:自然科学版 2023年第10期42卷 122-131页

作者：林培群刘子豪闫明月华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 交通运输部路网监测与应急处置中心北京100005

为量化交通封闭对高速公路网连通性的影响,充分评估网络韧性,基于P空间映射方法,融入客货车流量建立高速公路加权网络,结合多元特征引力模型设计了加权网络的中心性指标。考虑车辆通行流量,进而构建适用于加权网络的韧性评估指标。以广... 详细信息

为量化交通封闭对高速公路网连通性的影响,充分评估网络韧性,基于P空间映射方法,融入客货车流量建立高速公路加权网络,结合多元特征引力模型设计了加权网络的中心性指标。考虑车辆通行流量,进而构建适用于加权网络的韧性评估指标。以广东省高速公路网为例,分析了不同封闭管控情景下高速公路网络韧性。研究结果表明:相比于传统无权中心指标,基于多元特征引力模型的多元加权中心指标能更有效识别高速路网中核心节点,不同领域半径对识别效果有一定影响;融合区域间车流量的韧性评估指标能有效量化核心运输网络对高速路网的重要性;广东省高速公路网以大湾区为核心,广、深、莞、佛4个城市高速公路流量聚集效应显著;东莞市、宝安区、白云区封闭后对高速公路网的连通性影响最大,以这3个区域为代表的前20%核心区域进行交通封闭管控后,高速公路网络最大连通子图比例与全局效率累积损失分别达93.31%和91.74%。因此,保证核心区域节点顺畅通行至关重要,也需进一步完善非发达及边缘地区的高速公路网规划,提升高速公路网整体韧性。

关键词：交通运输工程公路运输网络韧性加权网络中心性多元特征引力模型复杂网络交通管控

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一种考虑交叉口因素的改进元胞传输模型

交通运输系统工程与信息 2017年第3期17卷 105-111页

作者：姚凯斌林培群华南理工大学土木与交通学院广州510640

为使元胞传输模型(Cell Transmission Model,CTM)适用于城市道路环境下的交通流仿真,以流量守恒定律和宏观基本图为基础,推导出使用交通流密度描述元胞动态特征的迭代公式,克服了基本CTM中所有元胞长度必须相等的局限性.同时提出了基于... 详细信息

为使元胞传输模型(Cell Transmission Model,CTM)适用于城市道路环境下的交通流仿真,以流量守恒定律和宏观基本图为基础,推导出使用交通流密度描述元胞动态特征的迭代公式,克服了基本CTM中所有元胞长度必须相等的局限性.同时提出了基于车道功能和信号相位的进出口路段和交叉口内部的元胞划分方法,并根据停车线处的放行流率动态调整受信号控制元胞的发送流率,由此提出了考虑信号控制的改进CTM.最后,分别使用该CTM和VISSIM软件对一个包含2个交叉口的城市道路进行仿真,并对比分析输出结果.实验表明,两者输出的交通流密度曲线吻合度高,对信号控制交叉口交通流的排队和消散特征的描述十分接近,与此同时,改进CTM显著地减小了计算开销和用时.

关键词：城市交通元胞传输模型信号控制交通流密度

基于系统关联性的高速公路大中型货车到达量多尺度预测

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广西师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期40卷 15-26页

作者：林培群何伙华林旭坤华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 广东省交通运输厅综合规划处广东广州510101

近年来,交通流中大中型货车流量占比逐渐增大,对城市交通的影响日愈增加,准确、及时的大中型货车到达量预测对精确的城市交通管控具有重要意义。针对该问题,本文提出了考虑系统关联性的高速公路大中型货车到达量多尺度预测方法:考虑高... 详细信息

近年来,交通流中大中型货车流量占比逐渐增大,对城市交通的影响日愈增加,准确、及时的大中型货车到达量预测对精确的城市交通管控具有重要意义。针对该问题,本文提出了考虑系统关联性的高速公路大中型货车到达量多尺度预测方法:考虑高速公路网的系统关联性,对高速公路收费站进、出口大中型货车流量的时空关联性进行分析,构建神经网络模型学习空间权重与时间权重;每一时间步将输入与空间权重、时间权重融合,并设置偏置项修正后得到该时间步预测结果;各时间步预测结果对应求和得到最终预测结果。实验结果表明:所用方法在15、30、60 min的时间尺度下预测精度分别达到90.92%、92.48%、94.33%,优于其他对比模型,实用性和有效性均得到了保证。

关键词：交通流预测系统关联性神经网络高速公路大中型货车流量