Application of Machine Learning to Child Mode Choice with a Novel Technique to Optimize Hyperparameters
Notice bibliographique
Résumé
Travel mode choice (TMC) prediction is crucial for transportation planning. Most previous studies have focused on TMC in adults, whereas predicting TMC in children has received less attention. On the other hand, previous children's TMC prediction studies have generally focused on home-to-school TMC. Hence, LIGHT GRADIENT BOOSTING MACHINE (LGBM), as a robust machine learning method, is applied to predict children's TMC and detect its determinants since it can present the relative influence of variables on children's TMC. Nonetheless, the use of machine learning introduces its own challenges. First, these methods and their performance are highly dependent on the choice of "hyperparameters". To solve this issue, a novel technique, called multi-objective hyperparameter tuning (MOHPT), is proposed to select hyperparameters using a multi-objective metaheuristic optimization framework. The performance of the proposed technique is compared with conventional hyperparameters tuning methods, including random search, grid search, and "Hyperopt". Second, machine learning methods are black-box tools and hard to interpret. To overcome this deficiency, the most influential parameters on children's TMC are determined by LGBM, and logistic regression is employed to investigate how these parameters influence children's TMC. The results suggest that MOHPT outperforms conventional methods in tuning hyperparameters on the basis of prediction accuracy and computational cost. Trip distance, "walkability" and "bikeability" of the origin location, age, and household income are principal determinants of child mode choice. Furthermore, older children, those who live in walkable and bikeable areas, those belonging low-income groups, and short-distance travelers are more likely to travel by sustainable transportation modes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».