• Title/Summary/Keyword: Short-term Vehicle Speed Prediction

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A Study on Link Travel Time Prediction by Short Term Simulation Based on CA (CA모형을 이용한 단기 구간통행시간 예측에 관한 연구)

  • 이승재;장현호
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.21 no.1
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    • pp.91-102
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    • 2003
  • There are two goals in this paper. The one is development of existing CA(Cellular Automata) model to explain more realistic deceleration process to stop. The other is the application of the updated CA model to forecasting simulation to predict short term link travel time that takes a key rule in finding the shortest path of route guidance system of ITS. Car following theory of CA models don't makes not response to leading vehicle's velocity but gap or distance between leading vehicles and following vehicles. So a following vehicle running at free flow speed must meet steeply sudden deceleration to avoid back collision within unrealistic braking distance. To tackle above unrealistic deceleration rule, “Slow-to-stop” rule is integrated into NaSch model. For application to interrupted traffic flow, this paper applies “Slow-to-stop” rule to both normal traffic light and random traffic light. And vehicle packet method is used to simulate a large-scale network on the desktop. Generally, time series data analysis methods such as neural network, ARIMA, and Kalman filtering are used for short term link travel time prediction that is crucial to find an optimal dynamic shortest path. But those methods have time-lag problems and are hard to capture traffic flow mechanism such as spill over and spill back etc. To address above problems. the CA model built in this study is used for forecasting simulation to predict short term link travel time in Kangnam district network And it's turned out that short term prediction simulation method generates novel results, taking a crack of time lag problems and considering interrupted traffic flow mechanism.

DeepPTP: A Deep Pedestrian Trajectory Prediction Model for Traffic Intersection

  • Lv, Zhiqiang;Li, Jianbo;Dong, Chuanhao;Wang, Yue;Li, Haoran;Xu, Zhihao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • v.15 no.7
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    • pp.2321-2338
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    • 2021
  • Compared with vehicle trajectories, pedestrian trajectories have stronger degrees of freedom and complexity, which poses a higher challenge to trajectory prediction tasks. This paper designs a mode to divide the trajectory of pedestrians at a traffic intersection, which converts the trajectory regression problem into a trajectory classification problem. This paper builds a deep model for pedestrian trajectory prediction at intersections for the task of pedestrian short-term trajectory prediction. The model calculates the spatial correlation and temporal dependence of the trajectory. More importantly, it captures the interactive features among pedestrians through the Attention mechanism. In order to improve the training speed, the model is composed of pure convolutional networks. This design overcomes the single-step calculation mode of the traditional recurrent neural network. The experiment uses Vulnerable Road Users trajectory dataset for related modeling and evaluation work. Compared with the existing models of pedestrian trajectory prediction, the model proposed in this paper has advantages in terms of evaluation indicators, training speed and the number of model parameters.

Performance Analysis of the LSTM based Vehicle Trajectory Prediction with the Vehicle Speed and Location Presentation (차량 속도와 위치 표현 방법이 LSTM 기반 차량 경로 예측에 미치는 영향 분석)

  • Choi, Yoonjeong;Lim, Yujin
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2022.11a
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    • pp.156-158
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    • 2022
  • 차량이 사용자에게 다양한 서비스를 제공하기 위해서 차량의 위치 정보를 요구하는 환경에서 차량의 위치를 예측해 미리 알 수 있다면 높은 품질의 서비스를 만드는 것에 도움이 된다. 차량은 도시 환경에서 비교적 느린 속도를 갖는다는 특징이 있고 차량의 위치를 표시하는 방법도 여러 가지다. 본 논문은 Long Short-Term Memory(LSTM)을 사용해 차량의 이동 경로를 예측하는 과정에서 이동 속도와 위치 표현 방법이 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과 차량의 속도가 증가할수록, 차량의 이동 표현 방법이 세밀할수록 차량 이동 경로 예측이 어렵다는 것을 확인하였다.

A Short-Term Vehicle Speed Prediction using Bayesian Network Based Selective Data Learning (선별적 데이터 학습 기반의 베이지안 네트워크를 이용한 단기차량속도 예측)

  • Park, Seong-ho;Yu, Young-jung;Moon, Sang-ho;Kim, Young-ho
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.19 no.12
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    • pp.2779-2784
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    • 2015
  • The prediction of the accurate traffic information can provide an optimal route from the place of departure to a destination, therefore, this makes it possible to obtain a saving of time and money. To predict traffic information, we use a Bayesian network method based on probability model in this paper. Existing researches predicting the traffic information based on a Bayesian network generally used to study the data for all time. In this paper, however, only data corresponding to same time and day of the week to predict selectively will be used for learning. In fact, the experiment was carried out for 14 links zone in Seoul, also, the accuracy of the prediction results of the two different methods should be tested with MAPE (Mean Absolute Percentage Error) which is commonly used. In view of MAPE, experimental results show that the proposed method may calculate traffic prediction value with a higher accuracy than the method used to learn the data for all time zones.

Short-Term Prediction of Vehicle Speed on Main City Roads using the k-Nearest Neighbor Algorithm (k-Nearest Neighbor 알고리즘을 이용한 도심 내 주요 도로 구간의 교통속도 단기 예측 방법)

  • Rasyidi, Mohammad Arif;Kim, Jeongmin;Ryu, Kwang Ryel
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.20 no.1
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    • pp.121-131
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    • 2014
  • Traffic speed is an important measure in transportation. It can be employed for various purposes, including traffic congestion detection, travel time estimation, and road design. Consequently, accurate speed prediction is essential in the development of intelligent transportation systems. In this paper, we present an analysis and speed prediction of a certain road section in Busan, South Korea. In previous works, only historical data of the target link are used for prediction. Here, we extract features from real traffic data by considering the neighboring links. After obtaining the candidate features, linear regression, model tree, and k-nearest neighbor (k-NN) are employed for both feature selection and speed prediction. The experiment results show that k-NN outperforms model tree and linear regression for the given dataset. Compared to the other predictors, k-NN significantly reduces the error measures that we use, including mean absolute percentage error (MAPE) and root mean square error (RMSE).

Development of a Freeway Travel Time Estimating and Forecasting Model using Traffic Volume (차량검지기 교통량 데이터를 이용한 고속도로 통행시간 추정 및 예측모형 개발에 관한 연구)

  • 오세창;김명하;백용현
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.21 no.5
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    • pp.83-95
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    • 2003
  • This study aims to develop travel time estimation and prediction models on the freeway using measurements from vehicle detectors. In this study, we established a travel time estimation model using traffic volume which is a principle factor of traffic flow changes by reviewing existing travel time estimation techniques. As a result of goodness of fit test. in the normal traffic condition over 70km/h, RMSEP(Root Mean Square Error Proportion) from travel speed is lower than the proposed model, but the proposed model produce more reliable travel times than the other one in the congestion. Therefore in cases of congestion the model uses the method of calculating the delay time from excess link volumes from the in- and outflow and the vehicle speeds from detectors in the traffic situation at a speed of over 70km/h. We also conducted short term prediction of Kalman Filtering to forecast traffic condition and more accurate travel times using statistical model The results of evaluation showed that the lag time occurred between predicted travel time and estimated travel time but the RMSEP values of predicted travel time to observations are as 1ow as that of estimation.

Adaptive Short-Term Vehicle Speed Prediction Models (적응성 있는 단기간 속도 예측모형 개발에 관한 연구)

  • 조범철
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.265-274
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    • 1998
  • 본 논문은 도로를 주행하는 차량의 지점속도에 대하여 단기간(short-term)으로 예측하는 네 가지의 모형들에 대한 개발 및 결과의 비교하고 평가했다. 사용된 기법들로는 다중회귀분석, 시계열분석(ARIMA), 인공 신경망, 칼만필터링 등이며, 모형의 구출을 위하여 다수의 독립변수 및 입력변수가 요구되는 다중회귀분석과 인공 신경망에서는 연속방정식에서 고려되는 변수들간의 단순상관계수 및 편상관계수의 계산을 통해서 입력변수가 설정이 되었으며, 시계열분석(ARIMA)과 칼만필터링 등 단일 입력 변수만을 요하는 모형에서는 바로 전 시간대와 현재시간대의간격동안 속도의 변화량을 입력변수로 설정하였다. 속도를 비롯해서 교통 데이터는 현장자료를 사용하였는데, 이는 서울의 한강 옆에 위치한 올림픽대로 중 한강대로에 위치한 검지기 3개를 통해서 천호동 방면으로 이동하는 교통류에 대해서 17시간 (00시~17시)동안 수집했다. 17시간 수집했는데 그중에 검지된 속도는 14km/h에서 98km/h까지 변하는 등, 수집된 자료에는 다양한 교통상태가 포함되어 있는데 이는 각 모형들의 정확한 예측력과 적응성을 평가하기 위함이었다. 각 모형은 예측하고자 하는 시점으로부터 1, 5, 10, 15분 후의 속도를 예측하는 것으로 총 4가지의 예측시간간격으로 각각 실험되었다. 결과는 전반적으로 신뢰성 있게 나왔으나 그중에서도 정확성면에서는 인공신경망과 칼만필터링이 우수했고 적응성면에서는 칼만필터리딩 탁월했다. 또한 1분 후의 속도를 예측하는 결과들은 모형들간에 거의 비슷한 정확도를 보여주었는데 이는 입력변수의 설정이 중요한 것임을 보여주는 것이라 판단된다. 있는 기법이다.적으로 세부적 차종분류로 접근한다.의 영향들을 고려함으로써 가로망 설계 과정에서 가로망의 상반된 역할인 이동성과 접근성의 비교가 가능한 보다 현실적인 가로망 설계 모형을 구축하고자 한다. 지금까지 소개된 가로망 설계모형들은 용량변화에 대한 설계변수의 형태에 따라 이산적 가로망 설계 모형과 연속적 가로망 설계모형으로 나뉘어지게 된다. 본 논문의 경우, 계산속도의 향상 측면에서는 연속적 가로망 설계 모형을 도입할 수 있지만, 이때 요구되는 도로용량이 이산적인 변수(차선 수)로 결정되어야만 신호제어 변수를 결정할 수 있기 때문에, 이산적 가로망 설계 모형이 사용된다. 하지만, 이산적 설계모형의 경우 조합최적화 문제이므로 정확한 최적해를 구하기 위해서는 상당한 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 국부 최적해에 빠지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 우선 이상적 모형의 근사화, 혹은 조합최적화문제를 위해 개발된 Simulated Annealing기법의 적용, 연속적 모형의 변수를 이산화하는 방법 등 다양한 모형들을 고려해 본 뒤, 적절한 모형을 적용할 것이다. 가로망 설계 모형에서 신호제어를 고려하기 위해서는 주어진 가로망에 대한 통행 배정과정에서 고려되는 통행시간을 링크통행시간과 교차로 지체시간을 동시에 고려해야 하는데, 이러한 문제의 해결을 위해서 최근 활발히 논의되고 있는 교차로에서의 신호제어에 대응하는 통행배정 모형을 도입하여 고려하고자 한다. 이를 위해서 지금까지 연구되어온 Global Solution Approach와 Iterative Approach를 비교, 검토한 뒤 모형에 보다 알맞은 방법을 선택한다. 차량의

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