交通流量时空特征可视化分析——以海口市2017年5月至10月滴滴出行数据为例

滴滴出行数据中包含了丰富的用户位置信息、出行时空属性、用户行为规律与特征,通过对这些信息的深入分析与挖掘,并结合可视化技术,以图形图像的方式展示,有助于分析用户出行的规律.为了直观展示海口市交通流量动态变化,分析车辆出行的时空规律和交通出行路况,设计一个可视化分析系统.以日历图、径向柱状图等可视化方法为依据,结合可视化工具,从出行数据的不同维度着手分析海口市交通流量情况.该系统能够客观地反映海口市交通变化情况,可以为交通管理规划提供合理的依据.     

基于公交运行规律的乘客下车点推算方法

基于公交GPS和AFC数据,提出了一种适应于多类型刷卡时间特征的上下车点推算框架.该框架在利用GPS数据提取公交车辆停靠站点的基础上,通过分析乘客AFC记录,提出了根据层次聚类推算乘客上车点时间与位置的方法;并针对不同类型的刷卡时间特征,分别采用基于出行链、历史数据和站点吸引的方法推算下车点.最后利用深圳市现有公交IC卡数据、GPS数据和线路站点数据对该框架进行了有效性验证.     

基于手机信令数据居民出行链提取算法

研究居民出行链不仅能够准确预测交通状况而且对城市规划有着重要的意义。经典DBSCAN算法以距离衡量不能完全聚类时空大数据,本文以北京市手机信令数据为基础在经典DBSCAN聚类算法的基础上扩展时间维度提取用户出行链,实验表明该算法能够解决相同地点不同时间停留点判读问题,通过与经典出行链提取算法对比表明该算法具有可行性,并且在职住停留点提取方面比较符合实际情况。     

海口市网约车乘客出行时空模式挖掘

针对利用起讫点数据研究出行特征导致时间与空间维度割裂的问题,该文提出了一种出行模式分析方法.基于海口市滴滴出行2017年5-10月的1 200余万个订单数据,利用以鲁棒局部加权回归作为平滑方法的时间序列分解方法(STL)开展时间趋势分析.基于整体趋势,将海口市划分为1 km×1 km的网格,引入经验正交函数分解法(EOF),将海口市居民的出行时间序列分解为空间模态和时间系数两部分,以探讨居民出行规律.结果显示,在研究时段内,研究区内的出行量整体呈上升趋势;出行模式具有很强的周期性;居民出行的时空模式在工作 日与周末存在差异.该文深入分析居民的出行模式,可为优化交通资源配置等提供科学依据.     

出租车轨迹数据的南京人群出行模式挖掘

针对现有出租车轨迹数据挖掘中时间序列邻近度量方法存在的问题,提出一种基于DBSCAN算法和改进的DTW距离的时间序列聚类算法提取具有相似性出行特征的时空模式,进而研究城市人群出行行为的时空差异。以南京市为例,结合电子地图对出行模式的空间分布特征进行分析,证明了本文所提出的方法的有效性。实验结果表明:在空间分布上,工作日出租车出行模式按照平均出行频次由高到低排序,从城市中心向四周扩散,呈中心环状分布,出行模式区域界限较为明显,同类出行模式分布区域对应相似的功能。提出了一种基于DBSCAN算法和改进的DTW距离的时间序列聚类算法提取具有相似性出行特征的时空模式,有效地分析城市人群出行行为的时空差异。     

结合轨迹数据的居民出行模式及功能识别研究

城市人群的出行特征通过车辆轨迹数据隐含的行为信息可以体现,但传统的单维度模型将不再适用于轨迹数据隐含的多维信息的挖掘.本文将海口市中心城区根据路网划分区域,使用能够挖掘多维信息的非负稀疏约束下张量分解基于"滴滴出行"轨迹数据,从时空维度挖掘居民出行规律并进行区域功能特征识别.结果表明:居民出行时间符合工作日,休息日的早...     

成都地铁深基坑变形可视化研究

基于成都地铁车站深基坑的实测数据,建立该基坑的独立坐标系,并对基坑测斜数据进行处理,得到独立坐标系下基坑各个特征监测点Pi的三维坐标(Xi,Yi,Zi)及变形值Ci,组成监测点的4个参数(Xi,Yi,Zi,Ci)。利用Matlab对数据进行可视化处理,通过色阶变化可发现基坑各部分的变形特征。可视化分析方法较单数据分析方法更直观,且可进行整体分析,为基坑变形数据分析提供一种新的途径。     

一种城市公共自行车接驳地铁出行的时空可视化分析方法

公共自行车是城市轨道交通的重要接驳方式。为了更加清晰、直观地展示公共自行车接驳地铁出行的时空特征,本文提出了一种公共自行车租赁点接驳地铁出行客流量的时空可视化分析方法。该方法首先将地铁客流与公共自行车的IC卡数据进行预处理与时序分析,初步分析了两者之间的时序相似性;通过对地铁客流的时间聚类进行分析,得到了3种类型的出行日;然后分别对各类型出行日的相关性计算结果进行了特征可视化与空间信息可视化,实现对公共自行车接驳地铁出行时空特征的综合分析;最后运用该方法以北京市西城区宣武门地铁站为例,对该站合理范围内的公共自行车接驳地铁出行情况进行了时空可视化分析。结果表明,对地铁客流与公共自行车IC卡数据的融合可视化分析可更加全面、动态地掌握城市公共自行车接驳地铁出行的时空分布情况,该方法可为城市轨道交通站点处公共自行车租赁点的规划及建设提供量化依据。     

图残差神经网络支持下的建筑物群组模式分类

建筑物作为城市中的重要地物,分析其群组模式对地图综合、导航定位、市政规划等具有重要作用。建筑物群组模式分析目前主要有基于规则的方法和基于机器学习的方法两种。基于规则的方法和基于传统机器学习分类器的方法均需要大量的人工处理过程。近年来兴起的深度学习特别是图卷积神经网络前期无需人工处理,因此提高了建筑物群组模式分析的自动化程度。传统的图卷积神经网络模型在训练深层网络时易出现退化问题,提取深层特征困难。为解决此问题,本文引入了图残差神经网络模型用于建筑物群组的模式分类。首先使用道路和河流等作为约束条件,利用K-means方法对建筑物进行聚类;然后根据Bertin视觉变量计算对应的建筑物特征指标,在每个建筑物群组中以建筑物质心为节点,连接节点的最小生成树作为边,构建建筑物群组图结构;最后将得到的图结构数据输入图残差神经网络进行训练,得到规则和不规则两种建筑物群组模式。试验结果表明,该模型较好地解决了传统图卷积神经网络模型的退化问题,并取得了更高的精度。     

自然邻域支持下的空间同位模式挖掘方法

空间同位模式指频繁发生在邻近空间位置的事件集合,此类模式对于深入理解不同空间要素间的交互关系具有重要意义。空间同位模式挖掘的一个核心内容是空间要素邻近关系构建,然而现有方法在空间要素分布不均匀时难以准确地描述要素间的邻近关系,容易导致挖掘结果的遗漏或误判。为此,本文提出了一种基于自然邻域的空间同位模式挖掘方法。首先从同位模式的产生机理分析入手,过滤同位模式挖掘中的干扰要素;进而,从距离邻近性、密度变化一致性和关系紧密性的原则出发,自适应地构建空间要素实例的自然邻近关系;最后,以自然邻域为基础,基于图的连通性从整体到局部发现多层次同位模式。试验分析与比较发现,本文方法能够有效发现空间要素分布不均匀情况下的同位模式,而且降低了人为设置邻域参数对挖掘结果的影响。     

地铁站点有害气体扩散三维可视化研究

本文运用高斯烟羽模型对地铁站点有害气体扩散事故进行三维模拟,计算出了有害气体在各个方向上的扩散距离和任意特定点的的气体浓度,并在三维场景中显示出了等浓度有害气体的扩散范围,以及有害气体扩散事故的三维影响范围。研究结果表明,运用高斯烟羽模型和GIS技术,能够在三维场景中更加直观地表示出有害气体在三维空间上的扩散范围。同时,论文实现并扩展了高斯烟羽模型在三维中的应用。     

基于信息可视化技术的地理空间元数据可视化研究

元数据在地理空间数据服务中发挥着重要作用。但现有的元数据检索方法效率不高、形式单一,将可视化应用于数据检索将会提高元数据服务的有效性和可用性。文中在分析信息可视化技术和地理空间元数据特点的基础上,研究地理空间元数据可视化的影响因素、元数据单要素和多要素可视化技术,探讨元数据可视化的应用流程。     

基于出行时间的缓冲区分析

本文针对基于欧氏距离缓冲区分析在选址应用中的不足,将路径思想引入缓冲区分析中。以商场选址为例,分析、定义了路径时间、出行时间的概念和数学模型,并在此基础上提出了基于出行时间的缓冲区分析方法,并给出了实现算法和分析实例。结果表明,基于出行时间的缓冲区分析在选址分析方面有很大潜力。     

广州市地铁规划中心性评价

针对现有城市地铁网络结构评价研究的不足,该文提出运用中心性评价方法分析地铁网络中站点的重要程度,实现对网络结构的评价:引入中心性方法的度中心性、介中心性和邻近中心性指标,提出一种基于客观权重赋权法的系统中心性评价指标,对地铁网络的中心性进行计算。以广州市为研究区域,分析了广州市地铁网络中心性空间分布和频率分布特征。结果表明,较现有线网,广州市地铁规划线网各项中心性指标分布更为均匀,市辖区间联系更为紧密。中心性评价指标能够对非采用单一票制的广州地铁系统的网络结构进行评价,为规划方案的制定提供参考。     

基于ArcGIS的土方量计算及可视化

土方量计算是土地整理规划设计的重要内容之一,准确快速地计算土方量对开展规划设计、资金分配等具有重要意义。本文运用ArcGIS软件的3D分析,叠合分析,空间分析以及统计分析功能,用更准确的方法解决了不规则设计面土方计算问题,并实现可视化。     

基于文本的地理空间数据挖掘与可视化

W eb文本挖掘在现今各行业中越来越受欢迎,而基于文本的地理空间数据的挖掘与可视化还是一个较新颖的研究领域。本文在综述文本数据挖掘研究现状的基础上,提出了基于传统文本的地理空间数据挖掘应用模型,利用Arcview作为构建模型的基础平台,实现了基于文本的地理信息的可视化和历史景点相关属性信息的查询。试验模型系统具有历史地物景点的分类、统计与显示查询等功能,并可以与现代景点进行对比分析。论文最后对此模型的不足作出分析,进而提出改进建议。     

城市轨道站点拓扑网络通达性建模及分析

通过研究交通网络的空间连接及由此决定的节点间联系的连通程度,可观测交通可达性水平。本文对地下轨道交通和地面道路交通构成的立体拓扑网络进行了建模,采用空间句法形态分析变量构建了基于轨道站点的通达性模型,分析了深圳市轨道站点通达性水平和空间特征,并探讨了站点通达性与周边土地利用的相互关系。研究结果表明,深圳市轨道站点通达性平均值为0.088 4,通达性数值离散程度较低,在空间上形成了福田中心区、华强北商业区、东门商业区和后海片区4个高值热点区;商业用地、办公用地与站点通达性的相关程度最大,工业仓储用地受轨道站点的影响较小,轨道站点倾向于商业及办公用地等人流量集中的空间节点;轨道站点基本可承载周边的土地开发,组合类型为"高-中""中-低"的27个站点需提升综合立体交通体系功能。笔者从拓扑网络耦合的思路,客观评价了深圳市轨道站点通达性及其与土地利用的相互关系,提供了研究对象由线路向站点转换的研究视角,可为同类研究提供参考意义。     

近景摄影测量支持下的地铁盾构管片姿态测量方法及其应用

传统的地铁盾构管片姿态测量的方法存在作业时间长,与施工流水线交叉作业劳动量大,且无法实时测量等不足。本文提出了利用近景摄影测量的方法对盾构管片姿态进行测量,通过在盾构管片环上铺设人工标志点,使用数码相机进行拍摄,利用光束法平常对摄影图片进行数据解算,得到解算标志点坐标后,再根据空间三点定圆心原理确定盾构环圆心点的坐标。试验结果表明,对比传统测量方法,新方法误差不超过3 cm,能够完全满足盾构管片姿态的测量精度要求,具有很好的推广价值。