基于轨迹数据网格化方法的快速路旅行时间可靠性研究

发布时间：2020-06-02 23:08

【摘要】：随着现代生活节奏的不断加快,出行者更加关注时间的价值,出行时间的延误和可靠性日益得到重视。旅行时间可靠性一直是研究者们关注的交通参数。作为城市道路运行效能评价的重要指标,旅行时间可靠性不仅能衡量城市道路设施的服务水平,还能对道路使用者的出行方案直接进行评价。随着数字信息化技术的全面发展,轨迹数据已成为旅行时间相关研究领域最为常用的数据输入源。使用轨迹数据作为数据源时,往往需要运用地图匹配技术将轨迹匹配至数字地图。这样做的前提是掌握了地图匹配和地理信息系统(GIS)技术,且提供了与轨迹相匹配的数字地图。然而,数字地图获取的难度、GIS技术的困难,以及大数据背景下地图匹配的“耗时”性,都制约着并不专注于GIS技术的研究者们使用轨迹数据。针对上述问题,本文提出了一种轨迹数据网格化的方法。该方法无需数字地图,将轨迹数据匹配至带有网格索引的待研究道路上,得到各个网格内部的旅行时间样本作为数据源。网格化方法没有复杂的算法,能够以较快速度一次性处理大量的轨迹数据。采用网格化方法,以快速路旅行时间可靠性评价与分析为目标,展开数据处理与数据分析研究。主要完成的工作及成果如下:(1)设计了一种轨迹数据网格化方法。网格化方法是指将单个车辆的连续轨迹匹配至带有网格索引的路网上,获取轨迹穿越网格时,在每个经过的网格内部形成的旅行时间样本。该方法简单高效,能够快速获取指定道路上的旅行时间数据。(2)从北京市2015年第三季度的出租车GPS数据中,通过数据预处理提取了 5024万条轨迹。利用网格化方法,从这些轨迹中进一步提取北京市南三环快速路路径上的旅行时间数据。以非下雨天为条件,得到工作日的数据量为73298条,非工作日为22937条。(3)采用网格化方法,展开城市快速路路径旅行时间分布与可靠性评价研究。利用多种概率分布模型拟合旅行时间分布,经过假设检验与拟合度对比,得出Burr分布是较为理想的城市快速路旅行时间分布拟合模型。然后以Burr分布为基础模型,选取合适的评价指标,对研究路径进行可靠性评价与分析。分别在工作日、非工作日以及路段上的旅行时间可靠性评价三个层面展开了分析。最后,通过实例证明了基于网格化方法的可靠性评价对于提高北京市城市快速路交通出行决策、缓解交通拥堵状况、提高整体交通服务水平具有重要的作用。进而得出网格化方法对于充分、快速的挖掘轨迹信息具有较高的实际意义。
【图文】：

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北京交通大学硕士专业学位论文逦绪论逡逑以及可靠性评价模型。第一部分详细介绍了如何通过网格化方法提取指定路径上逡逑的旅行时间数据以及将轨迹还原至路段的方法。第二部分使用参数估计方法，利逡逑用多种概率分布模型拟合提取到特定路径上的旅行时间分布直方图，，检验各种模逡逑型的优劣，最终确定合适的分布模型逡逑第四章内容是在第三章内容的基础上，以选定的模型为基础，对城市快速路逡逑路径进行可靠性评价与分析。首先以网格化方法为基础，建立了旅行时间可靠性逡逑评价体系；而后依据模型特点以及不同交通参与者的需求，选择合适的评价指标；逡逑最后结合实例，对城市快速路路径的旅行时间可靠性进行了以评价指标为基准的逡逑定量分析，并提出一些改善意见。逡逑第五章内容是本文内容的总结，提出了本文的创新点，以及网格化方法的改逡逑进和本文研宄内容的不足。逡逑论文的组织结构如下图：逡逑

地图,路网,北京市,地图

北京交通大学硕士专业学位论文逦网格化方法基础理论及数据预处理逡逑第三步：在以ｏ（ｘＱ，＞＾为原点，《＞＜？＞＜／的规格建立的网格地图坐标系上，给逡逑每个网格和网格的边分别建立索引（其中ｍ为网格编号，为逡逑第ｍ个网格边的索引，．／＝１，２，邋３，邋４，分别表示第ｍ个网格的四个内部边框索引逡逑值，本研究中使用的顺序为上、右、下、左），完成该步骤。以规格为３ｘ３ｘ１０００逡逑的网格为例，网格索引图如图２－４所示。其中网格索引与网格边框索引值的标定规逡逑则可根据实际需求选择，本示意图中网格索引按照Ｓ型。逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U495

【参考文献】