|
@@ -0,0 +1,63 @@
|
|
|
|
|
+# 08 – ML-põhised meetodid (masinõpe / andmeanalüütika)
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+*Lisa [[00 Metoodika ülevaade]] juurde. Koostatud 2026-08-11 kirjandusotsingu põhjal (OpenAlex/Crossref).*
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+## Olemus
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+ML-põhine liiklussageduse hindamine on **supervised regression**: teelõikudele, millel on teada loendusandmed (AADT), seotakse hulk "tasuta" tunnuseid (OSM-i atribuudid, POI-d, rahvastik, maakasutus, topoloogia) ja mudel õpetatakse ennustama liiklust lõikudele, kus loendust pole.
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+Erinevus mehhanistlikust gravitatsioonimudelist ([[05 Gravitatsioonimudel]]):
|
|
|
|
|
+- Gravitatsioonimudel tuletab nõudluse "füüsikast" (rahvastik × impedants) – ei vaja õpetusandmeid.
|
|
|
|
|
+- ML on andmepõhine – **vajab õpetamiseks tegelikke loendusi**, lahendab sisuliselt interpoleerimise loenduspunktide vahel.
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+## Algoritmid (kirjanduse põhjal)
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+| Algoritm | Tugevus | Viide |
|
|
|
|
|
+|---|---|---|
|
|
|
|
|
+| Random Forest | parim üldjõudlus, stabiilne väikese valimi puhul | Das & Tsapakis 2020; Sfyridis & Agnolucci 2020; Pun et al. 2019 |
|
|
|
|
|
+| Support Vector Regression | täpsem kui lineaarne | Sfyridis & Agnolucci 2020 |
|
|
|
|
|
+| Klonstrimine + regressioon | sarnaste lõikude grupeerimine, siis mudel grupi kohta | Sfyridis & Agnolucci 2020 (terve Inglismaa/Wales) |
|
|
|
|
|
+| 1D-CNN (süvaõpe) | lõigutasandi AADT; võidab GWR-i, krigingut, OLS-i | Mathew et al. 2023 (NC, 12 899 loenduspunkti) |
|
|
|
|
|
+| AutoML | automatiseeritud mudelivalik | Mahdavian et al. 2021 |
|
|
|
|
|
+| GNN (graaf-neuraalvõrgud) | võrgu konteksti arvestamine; pigem forecasting kui hinnang | Jiang et al. 2023; Rahmani et al. 2023 (ülevaated) |
|
|
|
|
|
+| Interpretable ML (SHAP) | selgitatavus – mis tunnused loevad | Das & Tsapakis 2020 |
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+## Kasutatavad tunnused
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+- **Rahvastikutihedus, töökohtade tihedus (WAC)** – Vermonti uuringus parimad ennustajad
|
|
|
|
|
+- Sotsiaalmajanduslikud (sissetulek, autode arv, omandisuhe – USA Census/ACS)
|
|
|
|
|
+- Maakasutus (elamu-, äri-, tööstusala pindalad)
|
|
|
|
|
+- **Topoloogilised mõõdikud**: degree, betweenness, closeness, page rank, clustering coefficient, tee pikkus (Pun et al. 2019 – sama OSMnx-maailm mis meil)
|
|
|
|
|
+- **OSM-i POI-d** atraktiivsusmõõdikutena (Klinkhardt et al. 2021 – OSM-i POI kvaliteet võrreldav ametlike allikatega, kuid sõltub POI-tüübist; soovitatakse plausibility-kontrolli)
|
|
|
|
|
+- Teeklass, ühenduvus, kaugus keskustest
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+## Peamised artiklid
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+1. **Das & Tsapakis (2020)** – interpretable ML madala liiklusega teedel (Vermont). Kõige lähem meie teemale. https://doi.org/10.1016/j.ijtst.2019.09.004
|
|
|
|
|
+2. **Sfyridis & Agnolucci (2020)** – AADT kogu Inglismaa/Walesi võrgul, sh kõrvalteed. https://doi.org/10.1016/j.jtrangeo.2020.102658
|
|
|
|
|
+3. **Pun, Zhao & Liu (2019)** – topoloogilised mõõdikud + RF (Hongkong). https://doi.org/10.1109/access.2019.2904645
|
|
|
|
|
+4. **Mathew et al. (2023)** – 1D-CNN kohalike teede AADT; võrdlus 8 mudeliga. https://doi.org/10.1109/access.2023.3332125
|
|
|
|
|
+5. **Baffoe-Twum et al. (2022)** – süstemaatiline kirjandusülevaade + meta-analüüs: AADT madala liiklusega teedel. **Kirjanduspeatüki põhiallikas.** https://doi.org/10.1108/eor-05-2023-0010
|
|
|
|
|
+6. **Klinkhardt et al. (2021)** – OSM-i POI-d nõudlusmudelite atraktiivsusena (sild gravitatsioonimudeli ja POI-de vahel). https://doi.org/10.1177/0361198121997415
|
|
|
|
|
+7. **Sekuła et al. (2021)** – ML-mudeli ülekantavus FL→NH; hoiatus ülekantavuse kohta. https://doi.org/10.1155/2021/9944918
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+## Nõrkused ja lõksud
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+- **Vajab õpetamiseks loendusandmeid** – hõreasustuses on just need puudu. ML lahendab interpoleerimise, mitte andmepuudust.
|
|
|
|
|
+- **Ülekantavus on halb** – Floridas õpetatud mudel ei tööta New Hampshire'is (Sekuła et al. 2021). Valga mudel ei pruugi kehtida Otepääl.
|
|
|
|
|
+- **OSM-i katvus maapiirkonnas ebaühtlane** – POI-d linnades hästi kaardistatud, hõreasustuses hõredalt.
|
|
|
|
|
+- **Klassitasakaal** – enamik kohalikke teed on väikese liiklusega; mudel kipub keskmistama ja alahindama tippe.
|
|
|
|
|
+- **Ruumiline autokorrelatsioon** – naaberlõigud sarnased; ilma ruumilise struktuurita (GWR, kriging, GNN) jääb info kasutamata.
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+## Kus mõtekas kasutada (meie kontekstis)
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+1. **Täiendus gravitatsioonimudelile**: kus on loenduspunktid olemas (nt Transpordiameti riigiteede loendused), saab ML-ga hinnata kohalikke teid OSM-i tunnuste põhjal (nt Sun 2020, MD – NFAS roads).
|
|
|
|
|
+2. **Valideerimisbaas** ([[07 Valideerimine]]): võrrelda gravitatsioonimudelit ML-hinnanguga samadel lõikudel; lahknevused = uurimisnipp.
|
|
|
|
|
+3. **Feature importance (SHAP)**: näidata, miks mõni lõik on kriitiline.
|
|
|
|
|
+4. **Loenduspunktide paigutuse prioriseerimine**: ML ennustab kõige ebakindlamad lõigud.
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+**Kus mitte:** puhtalt hõreasustuses ilma õpetusandmeteta – seal on mehhanistlik mudel tugevam, sest ei sõltu loendustest.
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+## Viited
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
+APA-vormingus täisviited: [[08 ML-põhised meetodid – APA viited]]
|