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基于出租车轨迹数据的城市路网车速周期性探究
| 论文题名： | 基于出租车轨迹数据的城市路网车速周期性探究 |
| 关键词： | 城市交通流;车速变化周期;出租车;轨迹数据 |
| 摘要： | 出租车轨迹数据是一种典型的时空序列数据，很大程度上反应了城市居民在时间和空间上的行为特征规律，对海量的出租车轨迹数据进行深入的挖掘和分析，将会为城市交通良性发展提供有益的参考，当前对出租车轨迹数据的研究与应用已成为相关领域中的热点。时空序列数据挖掘是采用各种数据分析工具和方法对时空数据库中隐含的信息和规律进行挖掘。 本文以武汉市出租车轨迹点为源数据，提取道路网，并对出租车所记录的轨迹点数据进行行驶方向的判别，基于格网将轨迹点快速匹配至对应路段进而计算路段在不同时间段的速度，以此构建路段速度信号，将路段速度信号利用傅里叶变换从时间域转换至频域，用周期图法进行周期分析，提取路段车速变化周期，挖掘城市路段车流规律信息。总体而言，本文提出了一套城市交通流速度变化周期的模型，主要研究工作如下: (1)基于出租车轨迹点数据提取道路中心线 利用出租车轨迹点数据来提取城市路网，基于出租车轨迹点数据构建Delaunay三角网，通过统计分析实验获取删除三角网三角形长边阈值，提取道路面域多边形，并针对面域多边形边缘粗糙进行简化处理，利用跟踪剥皮法提取道路骨架线，并对提取后的道路网骨架线做提取后处理。 (2)路段上车辆行驶方向的判定及路段速度计算 本文利用数学平面几何方法对出租车轨迹点进行不同行驶方向的划分，考虑出租车轨迹点数据庞大的特点，采用基于格网的出租车轨迹点快速搜索至对应路段的方法，并利用算术平均法计算得到一定时间邻域的路段平均速度，构建路段双向的速度信号序列数据。 (3)路段速度信号频谱分析 为了能从频域空间有效挖掘信息，对路段双向的速度信号序列进行快速傅里叶变换，将速度信号序列由时间域转至频域，应用周期图法进行潜在周期值分析，侦测路段双向的速度信号隐含的城市道路网车速变化周期或节律变化特征规律。通过最终工作日和休息日城市路网车速周期值时空分布图上，可以看出以下主要特征:道路网车速变化周期值较大的路段主要集中在火车站、特定交通干道、商圈附近等路段;在火车站、特定交通干道、商圈附近等路段正逆向行驶方向周期值大小差异较大;在工作日和在休息日路段不同行驶方向车速的周期值大小分布相反。结合路网车速周期值时空信息特征，挖掘道路网车速变化周期值信息包含以下内容:在火车站、商圈、旅游景点、特定交通干道附近路段车流量稳定;车流量相对稳定的集中区域路段在不同行驶方向上车流量有差异;朝南方向的车流量比朝北方向的车流量稳定。 |
| 作者： | 许玉萍 |
| 专业： | 地图学与地理信息系统 |
| 导师： | 刘鹏程 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中师范大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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