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原文传递 基于WiFi探针数据的城市出行轨迹提取及应用
论文题名: 基于WiFi探针数据的城市出行轨迹提取及应用
关键词: 城市出行轨迹;信息提取;居民出行特征;WiFi探针数据
摘要: 城市出行轨迹挖掘研究为城市规划决策、交通管理、设施运营等工作提供了重要的参考依据。传统的出行数据获取方法主要有入户访问、发放调查问卷以及基于GPS数据的调查等方式。近年来,随着城市的迅速发展、居民生活日益丰富,传统的居民出行调查方法因难度越来越大,数据覆盖范围越来越窄等原因,已变得无法适用。与此同时,移动智能终端因其强大的功能性和便捷性已迅速普及,基本已经达到“人手一机”且“机不离身”的程度,因此WiF i探针数据作为一种移动终端的检测记录数据,可以为城市出行轨迹挖掘提供新的数据源。基于上述认识,本文提出了基于WiF i探针数据的城市出行轨迹提取及应用研究,主要工作有以下几点:
  (1)数据预处理。为提高输入数据的质量,针对WiFi探针数据存在的问题,对其进行数据预处理,以确保提取算法的高效运行。此外,为获取路网中各路段在不同时段的通行速度,对从WiF i探针数据中提取出的路段通行速度粗值进行滤波处理,再结合从卫星影像及有关部门提供的数据中提取的路网矢量数据,得到路网时空数据。
  (2)基于WiFi探针数据的出行轨迹提取。首先,根据对“一次出行”的概括定义,将WiF i探针数据处理成一段段满足“一次出行”定义的最小终端出行检测记录段,再利用信号强度RSSI值为每条记录计算坐落在路网上的候选点集。其次,设计基于局部评价的算法,逐步从候选点集中筛选出最佳匹配点。然后,对于匹配点序列中不相邻的部分,采用基于深度优先的路径搜索算法和TOPSIS决策方法重构出最优的补充路径。最后,以东莞市收集的WiF i探针数据进行实验,实验结果验证了方法的可行性。
  (3)基于WiFi探针数据的出行特征分析。基于上一步提取出的轨迹,挖掘研究区域内的居民出行特征:分析比较区域内工作日、休息日、节假日的日出行总量的异同以及时间分布规律,还以2020年1月至7月间的出行总量变化来分析新冠疫情对城市经济的影响;分析各种长度出行距离的出行次数占比,以及各个时段平均出行距离的变化;分析各路段在全天范围以及早晚高峰时段范围的流量、道路拥堵指数的变化,并在ArcGIS中进行可视化展示。
  本文以WiF i探针数据为研究对象,从中实现了城市出行轨迹的提取及对出行特征的分析,研究成果为城市轨迹挖掘提供了一个新的解决方案,也为城市规划决策提供了一定数据基础。
作者: 廖嘉欣
专业: 工学;测绘科学与技术
导师: 兰小机
授予学位: 硕士
授予学位单位: 江西理工大学
学位年度: 2021
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