據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)能源部太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）開(kāi)發(fā)出一種全新的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，名叫TranSEC（transportation state estimation capability，即交通狀況估算能力），有望幫助城市交通工程師獲取城市交通模式的可操作信息（actionable information），緩解城市交通擁堵。此外，該算法還可用于自動(dòng)駕駛汽車。

目前，街道級(jí)公開(kāi)的交通信息是稀疏和不完整的，交通工程師通常依靠孤立的交通計(jì)數(shù)、碰撞和速度數(shù)據(jù)來(lái)確定道路狀況。TranSEC使用從UBER駕駛員處收集的交通數(shù)據(jù)集和其他公開(kāi)的交通傳感器數(shù)據(jù)，繪制一段時(shí)間內(nèi)的街道交通流量圖。它利用機(jī)器學(xué)習(xí)工具和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室可用的計(jì)算資源，繪制出一幅城市交通的大圖。

TranSEC近實(shí)時(shí)估算整個(gè)洛杉磯市區(qū)的交通狀況；圖片來(lái)源：PNNL

協(xié)助開(kāi)發(fā)TranSEC的PNNL計(jì)算機(jī)科學(xué)家Arif Khan指出，“（TranSEC的）新奇之處在于，對(duì)大城市區(qū)域進(jìn)行街道層面的估算。與其它只能在特定地區(qū)工作的模型不同，我們的工具可以應(yīng)用到任何有聚集交通數(shù)據(jù)的城市區(qū)域?！?/p>

智能手機(jī)上的地圖功能可以幫助優(yōu)化駕駛路線，告知交通阻塞點(diǎn)，并建議替代路線。但是，智能手機(jī)工具只適用于單個(gè)車輛，而城市交通工程師關(guān)心的是如何幫助所有車輛有效到達(dá)目的地。比如，一條對(duì)單個(gè)車輛很有效的道路，會(huì)導(dǎo)致太多車輛試圖進(jìn)入并造成擁堵。

與其它交通監(jiān)控方法不同，TranSEC能夠分析稀疏和不完整信息。該方法采用機(jī)器學(xué)習(xí)連接片段與丟失的數(shù)據(jù)，并使用整個(gè)洛杉磯市區(qū)的公共數(shù)據(jù)，將創(chuàng)建交通擁堵模型所需的時(shí)間從幾個(gè)小時(shí)縮短到幾分鐘。利用PNNL的高性能計(jì)算資源實(shí)現(xiàn)的加速，使得近實(shí)時(shí)流量分析成為可能。

TranSEC的機(jī)器學(xué)習(xí)特征意味著，隨著獲取和處理的數(shù)據(jù)更多，時(shí)間越久，數(shù)據(jù)會(huì)變得更加精細(xì)和有用。采用這種分析方法，可以理解交通網(wǎng)絡(luò)是如何出現(xiàn)中斷。如果擁有足夠的數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)元素將能預(yù)測(cè)影響，以便交通工程師制定糾正策略。

PNNL的計(jì)算機(jī)科學(xué)家、該團(tuán)隊(duì)的首席研究員Arun Sathanur表示，“我們使用基于圖的模型，結(jié)合新的采樣方法和優(yōu)化引擎，了解行駛時(shí)間和路線。這一方法有很大的潛力擴(kuò)展到其他運(yùn)輸方式，如過(guò)境和貨運(yùn)?！?/p>

通過(guò)PNNL的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法，用戶可以在運(yùn)輸控制中心定期上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并更新TranSEC。工程師可以使用短期預(yù)測(cè)作為決策支持來(lái)管理交通問(wèn)題。PNNL的方法也是可擴(kuò)展的，可以包括天氣或其他影響道路狀況的數(shù)據(jù)。就像情境感知可以幫助駕駛員做出決策一樣，TranSEC的方法在系統(tǒng)范圍內(nèi)提供情境感知，以幫助減少城市交通擁堵。

TranSEC是可擴(kuò)展的。比如，可以再一臺(tái)功能強(qiáng)大的電腦上建模只有主要公路和干線的公路網(wǎng)。TranSEC項(xiàng)目經(jīng)理Katherine Wolf表示，“我們正在努力，希望全國(guó)所有城市都能使用TranSEC。”

此外，研究團(tuán)隊(duì)還指出，在進(jìn)一步研發(fā)之后，TranSEC可被用來(lái)幫助自動(dòng)駕駛車輛規(guī)劃路線。