شماره ركورد
33924
پديد آورنده
رژين زارعي
عنوان
پيشبيني جريان ترافيك در شبكه حملونقل شهري با استفاده از يادگيري ماشين
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
عمران - حمل و نقل
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/13
استاد راهنما
دكتر شهريار افندي زاده زرگري
استاد مشاور
دكتر شهريار افندي زاده زرگري
دانشكده
مهندسي عمران
چكيده
مديريت جريان ترافيك شهري و كاهش تأخير در شبكههاي حملونقل از مهمترين چالشهاي كلانشهرها به شمار ميرود. با توجه به پيچيدگي و پويايي جريانهاي ترافيكي، بهرهگيري از روشهاي نوين مبتني بر يادگيري ماشين و يادگيري عميق ميتواند راهكاري مؤثر براي ارتقاي بهرهوري شبكههاي حملونقل شهري باشد. در اين پژوهش، با اتكا به دادههاي واقعي ترافيكي و پس از طي مراحل پيشپردازش شامل مديريت دادههاي ناقص، نرمالسازي و تشكيل ماتريس مبدا–مقصد، چندين مدل يادگيري ماشين شامل جنگل تصادفي و XGBoost، و همچنين مدلهاي يادگيري عميق LSTM، A-LSTM و ConvLSTM توسعه و ارزيابي شدند. نتايج نشان داد كه مدل ConvLSTM مجهز به مكانيزم توجه، با دستيابي به مقدار ضريب تعيين R²=0.9331، بر ساير مدلها برتري دارد. پس از آن، مدل A-LSTM با R²=0.9290و LSTM پايه با R²=0.8929در رتبههاي بعدي قرار گرفتند؛ در حالي كه مدلهاي درختي به دليل محدوديت در شناسايي وابستگيهاي زماني، عملكرد ضعيفتري ارائه دادند. نوآوري اين تحقيق در طراحي و پيادهسازي چارچوب تركيبي ConvLSTM مبتني بر مكانيزم توجه نهفته است كه امكان استخراج همزمان ويژگيهاي مكاني و زماني را فراهم ساخته و دقت پيشبيني را بهطور معناداري افزايش ميدهد. يافتههاي حاصل ميتواند مبناي توسعه سيستمهاي هوشمند كنترل ترافيك و بهبود سياستگذاري در حوزه مديريت حملونقل شهري قرار گيرد
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/13
عنوان به انگليسي
Predicting Traffic Flow in Urban Transportation Network Using Machine Learning
تاريخ بهره برداري
10/5/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
رژين زارعي
چكيده به لاتين
Urban traffic flow management and delay reduction in transportation networks represent major challenges in metropolitan areas. Considering the complexity and dynamic nature of traffic flows, employing advanced machine learning and deep learning techniques offers an effective approach to enhancing the efficiency of urban transportation systems. In this research, real-world traffic data were utilized and preprocessed through handling missing values, normalization, and origin–destination matrix construction. Subsequently, a set of machine learning models, including Random Forest and XGBoost, along with deep learning architectures such as LSTM, Attention-based LSTM (A-LSTM), and Convolutional LSTM (ConvLSTM), were developed and evaluated. The results revealed that the ConvLSTM model equipped with an attention mechanism achieved the highest predictive performance, with a coefficient of determination R²=0.9331. The A-LSTM (R²=0.9290) and baseline LSTM (R²=0.8929) models ranked next, whereas tree-based models exhibited inferior accuracy due to their inability to capture temporal dependencies. The principal contribution of this thesis lies in the design and implementation of a hybrid ConvLSTM framework augmented with an attention mechanism, enabling simultaneous spatiotemporal feature extraction and substantially improving predictive accuracy. The findings provide a robust foundation for the development of intelligent traffic control systems and evidence-based policymaking in the domain of urban transportation management.
كليدواژه هاي فارسي
يادگيري ماشين , جريان ترافيك شهري , شبكه حمل و نقل
كليدواژه هاي لاتين
machine learning , urban traffic flow , transportation network
Author
Rojin Zarei
SuperVisor
Dr Shahriar Afandizadeh Zargari