大数据城市通勤交通模型的构建与模拟应用

近年来大数据在交通分析中被广泛关注,但目前多以可视化展示和现象空间分析描述为主,缺乏基于大数据的交通数量模型和模拟预测研究,成为大数据技术在交通规划中应用的主要技术障碍。本文基于交通与土地利用之间的交互作用关系,构建区位空间依赖因子（(Location-space Dependence Indicator, LSDI）,对传统重力模型进行改进,提出大数据城市通勤分布模型。以北京市为例,采用某运营商2017年9月的手机信令大数据,进行模型的应用和校验。模拟结果显示,在出行产生预测中,通勤人口与常住人口表现出良好的线性关系;在出行分布预测中,基于区位空间依赖因子的修正重力模型综合表现最优,在通勤OD分布中实现了低估现象的优化,在OD数量发生率中拟合优度达到0.85。本研究为大数据城市交通预测模型研发提供了新的技术方法,对于推动大数据在交通规划中的应用具有一定价值。     

基于互联网地图的矢量路况数据生成与应用方法研究

城市交通路况数据对交通治理、交通拥堵预测等研究具有重要意义,针对常规交通路况数据获取成本高、难度大等问题,本文提出一种基于互联网地图的矢量路况数据生成与分析方法.该方法通过互联网地图提供的实时路况信息,利用网络抓取、GIS空间数据处理和图像识别等技术,将互联网实时路况瓦片数据自动化处理成矢量路况数据,便于交通运行特征分析.最后以重庆主城内环范围为例,基于百度地图实时路况自动生成不同时间段的矢量路况数据,利用此数据进行出行时空特征分析.实验证明该方法具有可操作性、通用性和有效性.     

武汉市轨道交通站点周边地区职住平衡与建成环境的关系研究

轨道交通的快速发展提高了通勤可达性,也被认为在重构城市职住空间格局进而影响职住关系方面产生重大影响。探究城市轨道交通站点周边地区（下称轨交站点周边地区）就地职住平衡与建成环境的关系,对于通过建成环境设计促进站点尺度职住“微平衡”,调节由于轨道交通所导致的区域性职住分离意义重大。本文基于武汉市189个轨交站点刷卡数据,首先识别了轨道交通通勤人员并分析了其出行特征,进而利用逐步回归与地理加权回归模型（GWR）探究武汉市轨交站点周边地区职住平衡与建成环境的关系。结果表明：① 从整体看,武汉市向心通勤显著,且汉口片区与武昌片区之间产生较大规模的跨江通勤,跨江交通压力较大;主城区职住平衡指数优于城市近郊区,就业集聚程度呈现“中心-外围”递减趋势,居住空间围绕二环线在外围城区分布,城市整体形成“中心就业,外围居住”的职住分离格局;② 土地利用混合度、公交站点数量对轨交站点周边地区职住平衡有正向促进作用,轨交站点出入口数量则有负向作用,且各因素的影响具有明显的空间异质性;③ 非首末站的职住状况较首末站更好,而是否为换乘站则差异不大。本研究可为轨交站点周边地区就地职住平衡的形成提供参考,促进轨道交通与城市功能协调发展。     

实时路况支持下的南京市消防救援覆盖率时空模式分析

快速城镇化导致我国城市消防应急服务基础设施与城市发展不同步的问题日益凸显,城市消防救援覆盖率评估是提升消防服务质量与优化消防资源配置的重要手段。本文提出一种基于实时路况的城市消防救援覆盖率评估模型,通过考虑消防站管辖区域的空间限制,在2020年9月连续三周时间内利用高德地图API获取消防站到达历史火灾事件的实时出行救援时间,对南京市消防救援覆盖率的时空模式进行分析与挖掘。结果显示：① 南京城市火灾密集区域（简称火灾密集区）消防站的平均出行救援时间约10 min,非火灾密集区约16 min,均比国家规定的5 min到达时间标准明显要长,导致南京市消防站在5 min到达标准下的覆盖率仅为8.2%;② 由于南京火灾密集区消防站的平均行车救援距离仅为非火灾密集区的37%,导致火灾密集区火灾事件等待救援时间明显低于非火灾密集区,尤其火灾密集区西南部、东北部及部分消防站周边火灾事件等待救援时间相对较短,但南京全区火灾事件等待救援时间在5 min以内的比例不足7%,且等待救援时间在5~10 min之间的短距离火灾事件受早晚交通出行高峰期交通拥堵影响最大;③ 南京市消防站救援覆盖率受早晚交通出行高峰影响呈现早晚交通出行高峰期明显低于其他时段的“W”形变化模式,火灾密集区消防站在5 min到达标准下的救援覆盖率从非交通出行高峰期的11.5%降低到交通出行高峰期的8.4%,而非火灾密集区从6.1%降低到5%,火灾密集区东南部石门坎与东山交界区域和北部汉中门与迈皋桥周边区域早晚交通出行高峰时段等待救援时间超过15 min的火灾事件比非交通出行高峰时段明显增多;④ 在5 min到达标准下,南京市消防站救援覆盖率“W”形模式波动最小,10 min到达标准下的平均覆盖率为43.5%且波动最明显,15 min到达标准下的平均覆盖率达到75%。最后根据分析结果给出了南京市消防未来建设发展意见。     

中小城市公共自行车出行模式与驱动机制研究

公共自行车在促进交通可持续发展、方便居民出行等方面意义重大。本文以广东省惠州市惠城区和惠阳区、韶关市区公共自行车为研究对象,利用时间序列数据分析、层次聚类、地理可视化等方法探究出行模式,利用随机森林算法分析出行行为的影响因素及其重要性程度。研究发现,惠州市惠城区和韶关市的公共自行车出行行为有规律、成规模,站点呈现生活居住、工作就业等类型;惠州市惠城区自行车使用目的多元,包括通勤、短途办事、公交接驳等,韶关市中,通勤是主要出行目的。惠州市惠阳区受到骑行道路限制,公共自行车使用率低。本研究可以为提高公共自行车系统运营效率、引导慢行交通政策制定、评估城市用地布局提供参考和建议,也能为其他区域公共自行车的研究提供借鉴作用。     

北京市居民地铁出行出发时间弹性时空分布特征研究

伴随城市转型进程的加快,交通需求不断膨胀,导致大城市交通拥堵日趋严重,以调节出行者的选择行为为核心要素的交通需求管理理念成为相关政策的重要理论基础,但现有研究也表明,交通需求管理对出行弹性较高的出行具有显著调节作用,而对出行弹性较低的出行调节作用并不明显。因此,加强出行弹性等居民出行行为研究日益迫切,而公交刷卡数据等新的时空数据为居民复杂出行行为的挖掘提供了新的契机。本文利用北京市2014年3月地铁刷卡数据,以出行者出发时刻的可变性来测度出发时间选择的可改变程度,对居民地铁出行出发时间选择弹性进行测度,并结合GIS空间分析技术对其时空分布特征进行分析。研究表明：① 北京市地铁出行的居民出行弹性平均值为0.521,出发时间选择弹性整体上较大,表明北京居民出发时间选择相对较为灵活;② 北京市居民地铁出行弹性存在时空差异,居民个体休息日出行弹性高于工作日,一天中高峰时段出行弹性高于非高峰时段;③ 居民出行弹性存在空间自相关,倾向于在空间上发生集聚,存在明显的冷热点区域;内城居民的出行弹性明显高于城市外围居民。     

基于出行时空数据的分时租赁汽车与网约车出行场景比较研究

分时租赁和网约车同属共享汽车,但规模对比悬殊。找到差异化的出行场景有利于分时租赁在网约车主导的共享汽车市场中谋求立足之地。本文以北京地区某分时租赁公司2017年5月1日—30日的出行订单和2018年4月23日—29日的网约车出行订单为研究对象,结合城市兴趣点数据,利用地理信息层次聚类、关联规则等方法挖掘两共享汽车的典型出行场景,并进行比较分析。研究表明：① 网约车主要服务于“通勤出行”和“市内商务区之间的出行”,2种出行场景分别占网约车订单总量的40.3%和28.7%;② 分时租赁主要服务非通勤出行,其特色出行场景是“往返城市旅游景区的出行”、“城市旅游景区之间的出行”和“外城住宅商务混合区的午夜出行”,分别占分时租赁订单总量的24.4%、6.9%和5.5%。③ 在分时租赁的特色出行场景中,分时租赁与网约车或传统租车等共享出行方式相比费用更低,仅占其费用的25%~35%,具有较大的竞争优势。本研究有关出行场景挖掘的方法和结论可以为北京市分时租赁的推广以及其他共享出行研究提供借鉴和参考。     

基于交通出行链的就医活动识别理论框架与方法体系

交通是人们实现出行目的的重要工具和载体,也是研究城市居民出行目的的重要手段。本文试图采用交通出行数据来识别就医活动目的的行程,以深化交通大数据研究的应用领域。在合并交通出行链的基础上,构建了就医活动识别的理论框架和方法体系,提出6大准则：邻近性准则、出行链闭合准则、单一出行目的准则、时间耦合性准则、路径偶发准则。以北京市为例,基于公交车刷卡和出租车GPS数据,明确就医出行的关键参数与阈值,最终甄别出以就医为目的的交通出行链,并对识别结果进行分析与验证。基于交通出行链的就医活动识别研究可以弥补传统研究中病例数据和问卷数据样本量小和难获取的不足,为就医活动研究提供了新的方法体系,也为基于其他交通出行目的识别研究提供理论和方法借鉴。     

时空大数据驱动的新型智慧城市交通规划决策支持框架

时空大数据由于其人本、精细、海量等优点已经融入到我国城市交通规划的各个环节之中,然而仍然存在数据利用相对割裂、辅助决策逻辑不清等问题。针对这些问题,首先将我国新型智慧城市交通规划工作的需求归纳为重点关注城市居民出行需求、着重提升城市交通服务能力、全面构建城市交通复合网络3个方面,进而梳理了支撑交通规划的5种时空大数据的特征及应用方向,在此基础上提出面向3个需求的新型智慧城市交通规划决策支持框架,从交通需求精准预测、出行过程全面感知、综合网络系统分析3个层面阐述利用时空大数据支持新型智慧城市交通规划各环节的思路。决策支持框架总体上实用性较强,其中机动化出行方式相关数据的应用相较于慢行交通相关数据更成熟,而精确到居民个体层面的微观数据的采集技术与应用方法仍需进一步开发完善。     

基于多源地理大数据与机器学习的地铁乘客出行目的识别方法

探索地铁乘客出行目的识别方法,有助于突破智能卡数据（Smart Card Data,SCD）在具体应用场景中的局限性,提升SCD在交通出行研究、交通发展规划等领域的应用价值。本文融合多源地理大数据,基于城市交通与土地利用时空间互动理论,以北京市居民地铁出行为例,在交通出行调查数据中提取5565个地铁出行样本及其对应的出行目的和出行特征相关变量。基于兴趣点（Point of Interest,POI）数据得到各样本起止站点的土地利用特征相关变量,形成包含每次地铁出行的出行目的、出行特征、土地利用特征的地铁出行数据集。使用基于随机森林（Random Forest,RF）算法对地铁出行数据集进行训练完成的分类器对SCD记录的每一次地铁出行进行分类,获得该次出行的出行目的及其不同目的地铁出行时空间分布规律。研究结果表明,本识别方法可有效预测地铁乘客的出行目的,其中,“上班”、“回家”2类出行目的的预测准确率均超过90%;纳入土地利用特征相关变量可显著提升RF分类器预测准确率,印证了城市交通与土地利用的时空间互动理论。鉴于当前SCD的可获取性逐渐提高,该项技术在居民地铁出行监测与预测、地铁线网布局和地铁周边土地利用规划等实践方面,具有很强的推广性,有助于更全面地认知大城市居民的地铁出行行为。     

基于主波峰的自适应波形重跟踪算法研究

构建基于主波峰的自适应波形重跟踪算法（AMWRT）。首先提取主波峰,然后对主波峰分别应用经典的重心偏移法（OCOG）及阈值法（threshold）进行波形重跟踪,并进行精度比较,得到最优的观测水位。将AMWRT、OCOG和threshold法应用于长江中游地区,结果表明：1）测高卫星观测的长时间水位序列与水文站实测数据趋势较为一致;2）AMWRT算法相较于OCOG法及threshold法表现良好,比其中表现最好的经典threshold_0.5法的精度提高了30%,其绝对平均误差（MAE）和均方根误差（RMSE）分别降低至0.55 m和0.72 m。     

降雨数据空间分辨率在城市流域洪峰变化分析中的影响

在气候变化和城市化背景下,城市暴雨的局部特征愈发明显,而降雨监测和预报数据空间分辨率难以满足空间分布描述要求,造成城市洪涝模拟和预测结果存在不确定性。本文选择深圳市城区的3个流域,基于118场实测降雨数据,通过逐步增大网格尺寸以达到降低降雨空间分辨率的效果,同时以流域边界作为限制,保证流域内面平均雨量不变,然后将不同空间分辨率的降雨数据分别作为城市洪涝模型的输入条件,对流域出口断面的洪水过程进行模拟计算,每场降雨得到6种不同空间分辨率下的洪峰流量。结合降雨中心、流域几何中心等空间特征参数,分析降雨空间分辨率对流域洪峰的影响。研究结果表明,针对118场实测降雨,随着降雨数据空间分辨率逐渐降低,3个流域的出口断面的洪峰变化幅度逐渐增大;如果忽略了流域内部降雨数据的空间分布差异,洪峰变化幅度和方向与降雨中心和流域几何中心的空间关系具有相关性,降雨中心在流域几何中心上游方向的距离越大,洪峰降低的幅度越大。本文基于3个城市流域得到了相似的研究结论,研究方法可为城市流域洪涝模拟提供借鉴,研究结果可为河道洪水风险评价提供参考。     

两次强震峰值速度比及其余震分布特征

基于甘肃地震台网和青海地震台网对岷县-漳县MS6.6地震和门源MS6.4地震的波形记录,采用FFT方法分别计算这两次地震三分向的峰值速度,讨论分量之间峰值速度比的分布特征,进而研究其震源性质。结果表明,岷县-漳县地震具有逆冲兼左旋位错性质,南北向能量明显大于东西向;门源地震以逆冲为主,略具左旋走滑特征,两个水平分量的能量相当。结合这两次地震的余震序列分布特征及其他学者的研究结果推测,岷县-漳县地震的发震断层应该是位于临潭-宕昌断裂西北侧且与其平行的一条次级断裂;门源地震的发震断层应该是冷龙岭断裂西北侧的次级断裂,但受到冷龙岭断裂活动控制。     

基于洪峰模数的山洪灾害雨量预警指标研究

山洪灾害预警是防御山洪的重要非工程措施,雨量预警指标是山洪灾害预警的关键。目前的雨量预警指标计算方法对水文气象资料条件以及模型建模率定都有很高的要求,并不适用于基层防汛人员。因此,本文基于全国山洪灾害调查评价成果数据,提出了一种运用洪峰模数计算雨量预警指标的简便、易用的方法。该方法以小流域洪水计算推理公式为基础,将公式中流量与流域面积的比值用洪峰模数表示,得到基于洪峰模数的临界雨量估算公式,并考虑流域土壤含水量等因素,分析临界雨量变化阈值,最终得到雨量预警指标。本文以云南省绥江县双河小流域为例,计算结果显示不同时段（1 h、3 h、6 h）净雨量和预警时段呈线性关系。降雨损失计算中洼地蓄水和植被截留在不同时段相同,土壤下渗在不同的时段不相同。在此基础上,计算不同土壤含水量条件下,不同时段的雨量预警指标。最后,对临界流量、降雨损失和预警指标进行了合理性分析,结果显示预警指标和调查评价结果及实测降雨都比较接近,计算的预警指标合理。本研究为基层山洪灾害预警提供了一种快速、便捷的预警指标计算方法,为预警指标计算提供技术支持。     

基于反射峰面积的水体叶绿素遥感反演模拟研究

叶绿素浓度是水体富营养化状态的重要指标,也是水色遥感反演的水质参数之一。水体中叶绿素浓度的遥感反演主要是建立实测光谱和实测水质参数二者之间的关系模型,利用遥感影像进行叶绿素浓度的信息提取。传统的叶绿素浓度遥感反演受区域性和季节性的影响,反演精度不高,而且反演模型不具普适性,需对叶绿素光谱特征进行分析,建立高精度的反演模型。本文采用Hydrolight数据模拟了不同叶绿素浓度(1~200 µg·L^-1)的水体在可见光近红外的反射波谱曲线,通过分析叶绿素的光谱特征选取了特征波段或波段组合,并建立了叶绿素浓度反演模型。研究表明,除反射峰波长模型外,反射峰面积模型、三波段模型、红光线高度模型等均能较好地反演叶绿素浓度。在不同叶绿素反演模型中,除红光线模型外,最优的是反射峰面积模型,其决定系数为0.9689,反演误差为25.25 µg·L^-1;其次是三波段模型,其决定系数为0.9637,反演误差为10.66 µg·L^-1。究其原因,三波段模型考虑了水体中非色素悬浮物、黄色物质及水体后向散射对叶绿素浓度反演造成的影响;反射峰面积模型除此之外还综合考虑了叶绿素散射效率的影响。     

Glacial Runoff Likely Reached Peak in the Mountainous Areas of the Shiyang River Basin,China

Glacier runoff in mountain areas of the Shiyang River Basin(SRB), Qilian Mountain, western China is important for the river and water supply downstream. Small glaciers with area of less than 1km2 are dominant(87%) in the SRB. A modified monthly degree-day model was applied to quantify the glacier mass balance, area, and changes in glacier runoff in the SRB during 1961–2050. The comparison between the simulated and observed snow line altitude, annual glacier runoff, and mass balance from1961 to 2008 suggests that the degree-day model may be used to analyze the long-term change of glacier mass balance and runoff in the SRB. The glacier accumulation shows a significant(p0.01) decreasing trend of-0.830 mm a-1. The mass balance also shows a significant(p0.01) decreasing trend of-5.521 mm a-1. The glacier total runoff has significantly(p0.05)increased by 0.079 × 105 m3 from 1961 to 2008. The monthly precipitation and air temperature are projected to significant(p0.005) increase during2015 to 2050 under three different scenarios. The ablation is projected to significant(p0.001) increase,while the accumulation has no significant(p=0.05)trend. The mass balance is projected to decrease, theglacier area is projected to decrease, and the glacier runoff depth is projected to increase. However, the glacier total runoff is projected to decrease. These results indicate that the glacier total runoff over glacier areas observed in 1970 reached its peak in the 2000 s. This will exacerbate the contradiction between water supply and downstream water demands in the SRB.     

Modeling visitor use on high elevation mountain trails: An example from Longs Peak in Rocky Mountain National Park,USA

Increasing use on mountain summits has both social and ecological implications. High numbers of visitors climbing mountain summits can be a safety issue, particularly in areas where terrain or elevation leads to queueing that may cause time delays.Estimating visitor use levels at site specific locations en route to summits is needed to understand the potential benefits and impacts of visitor use in these locations. However, it can be difficult to obtain reliable and robust data to estimate use and develop statistical relationships because of the remote and harsh climates on mountain summits, as well as the financial and personnel requirements involved to collect the data in remote locations. In 2015, data were collected on the higher stretches of the Keyhole Route on Longs Peak in Rocky Mountain National Park, USA(RMNP) to better understand use levels near the summit and to explore potential statistical relationships to trailhead use data that are relatively easy to collect. Strong statistical relationships from robust regression analyses were found between trailhead use counts and daily and hourly use totals on the "Homestretch" which is a final section of the Keyhole Route. Additionally, a strong statistical relationship was found between total daily use and maximum hourly use on the Homestretch. The results suggest that trailhead counts are an accurate and reliable means from which to estimate use levels on upper portions of the Keyhole route. Moreover, this research demonstrates the usefulness of an approach using proxy variables to estimate visitor use along remote peaks where data collection can be difficult.These types of data can elucidate various options and decisions for park management teams who are charged with deciding if and how to manage high use areas.     

Vegetation cover of the lahar valley on the Sarychev Peak volcano(Matua Isl., Middle Kuril Islands) after the Eruption in 2009: current state and features of succession processes

The paper presents the study of the vegetation recovery after the descent of the lahar during the eruption of the Sarychev Peak volcano(Matua Isl., Middle Kuriles) in 2009. The works were carried out in 2017. It was found that during the secondary succession, plant communities, typical of the altitudinal zonation of the volcanic structure vegetation, are formed on lahar sediments in the following manner: the upper sections of the slope are occupied by sparse meadow and shrub vegetation, the middle are presented by shrub belt with a developed canopy, and the lower are representative of shrub large-grass belt. At the same time, the ordination analysis of the vegetation cover of the lahar valley by the detrended correspondence analysis(DCA) revealed the dispersion of the counting areas along the altitudinal gradient. This is opposite to that characteristic for both, the background communities on the slopes of the studied volcanic structure, and for communities in dynamical equilibrium of a typical altitude profile. Besides, directly correlating indicators of α-diversity of communities indicate the presence of open young communities at the stage of a complex grouping. Since the species Duschekia fruticosa which is an identifier in buried sites, forms communities in a state of dynamic equilibrium, with individuals of 40–50 years old, and at the time of the work, formed a canopy with individuals of 7–8 years old, a complete recovery of the communities of the lahar valley is possible in no less than 40 years. The acquired data on the recovery of vegetation on lahar contribute to the study of succession processes in the sites located in the zone of active volcanism. In addition, in this work, for the first time, the rates of restoration of the vegetation cover following its destruction as a result of burial by lahar products, are estimated. The specific features of this process are also considered. Employing the broad range of mathematical methods for quantitative analysis of indicators of young communities inhabiting the substrate makes it possible to identify patterns of vegetation formed during succession processes. The specifics of this organization are taken into account in this analysis.     

应用AOP实现中间件的动态Reflection

结合AOP和元架构技术给出了一种对象动态自适应的解决方案，该方案基于分离关注原理并分两阶段。首先，确保系统需要动态自适应关注点被清晰的分离；然后使各自分离的关注点能够动态自适应。最后，给出了一个原型系统的初级框架。     

无单放货的表现形式及责任

无单放货频频发生 ,导致对承运人提出的索赔案件不断发生。文章拟从无单放货的表现形式入手 ,分析每一种形式中无单放货人的法律责任