摘要
细粒度城市流量推断(Fine-grained Urban Flow Inference, FUFI)问题旨在从粗粒度流量数据中推断出细粒度的流量分布图,从而在降低电力消耗、维护成本和运营成本的前提下,为各类智慧城市应用提供支持。现有方法借鉴图像超分辨率技术,在FUFI任务中取得了良好性能。然而,这些方法通常依赖于大量标注数据的监督学习,普遍存在泛化能力不足和过拟合等问题。为此,本文提出一种新方法:面向细粒度城市流量推断的时空对比学习框架(Spatial-Temporal Contrasting for Fine-Grained Urban Flow Inference, STCF)。该框架包含两个核心组件:(i) 用于在流量图之间进行时空对比的预训练网络;(ii) 一个耦合的微调网络,用于融合所学习到的特征表示。通过在表示空间中拉近时空上相似的流量图、推远不相似的流量图,STCF显著提升了模型的推断效率与性能。在两个大规模真实世界城市流量数据集上的全面实验表明,STCF相比现有方法,可将推断误差降低高达13.5%,同时显著减少对训练数据量和模型参数的需求,展现出更强的高效性与泛化能力。