交通路网轨迹流量统计及可视化软件开发

发布时间：2020-09-12 08:41

　　 随着城市建设规模日益扩大,城市人口井喷式的增长,交通出行信息也随之增多,大量出行的自驾车对城市交通路网造成了巨大的压力。因此,解决城市交通路网的压力关键在于观察这些采集到的交通出行数据的特点和分析这些数据隐藏的规律。依据交通状况和城市发展现状,本文设计并实现一种交通路网轨迹流量统计及可视化软件系统。将采集到的交通流数据经过处理实现轨迹流量统计,并用可视化技术展示轨迹流量统计的结果,总结分析车辆的出行规律和交通状况,利用瞬时轨迹流量时段划分算法来解决峰谷时段划分的困难。在这里帮助理解城市交通现状、改善路网交通有着丰富的意义。本文的主要工作和成果如下:1.首先介绍Dijkstra算法,为后续的轨迹流量统计算法作铺垫,在图论的基础之上对路网进行数学描述。轨迹流量统计由轨迹及轨迹流量的定义和流量统计算法两部分组成,轨迹流量可视化由地理坐标投影、比例尺方法、可视化布局算法和轨迹流量直接描线法四部分组成,瞬时轨迹流量时段划分算法是基于高斯回归算法来解决峰谷时段划分的困难,并能精确地反映交通变化的趋势,提高调度的有效性。本文通过对轨迹流量统计及可视化算法的设计,为轨迹流量统计及可视化软件系统中相关模块的实现奠定理论基础。2.根据所提出的理论研究作为基础,经过对软件操作系统做出分析,包含系统需求分析、系统可行性分析与系统基本功能分析,进行轨迹流量统计及可视化软件系统设计。系统包括轨迹流量统计、轨迹流量可视化、瞬时轨迹流量时段划分、数据管理和系统管理等模块。其中,轨迹流量统计单元对实际的交通流数据做出分析统计,轨迹流量可视化模块对轨迹流量统计的结果进行可视化图形展示,瞬时轨迹流量时段划分模块对瞬时轨迹流量数据作高斯过程回归处理得到光滑规律的瞬时轨迹流量曲线并进行峰谷时段划分,数据管理单元供应实际的交通流数据,系统管理主要保存系统运行的记录以及日常用户使用的情况。3.运用所设计完成的系统,以台州椒江区九个交叉口组成的道路网为实际运用,进行轨迹流量统计及可视化分析。通过导入实际的交通流数据为基础,依次进行全天、早高峰、晚高峰、平峰轨迹流量统计和瞬时轨迹流量统计,然后再对轨迹流量进行可视化展示。根据轨迹流量统计的结果和轨迹流量可视化的展示,对路网中的轨迹流量进行详细的分析,归纳自驾车出行行为的规律,从而对汽车出行对策与民众出行给出部分有效的建议。最后对瞬时轨迹流量时段划分的结果进行描述。
【学位单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U491;TP311.52
【部分图文】：

让越来越多的人认识并掌握隐匿于数据表层下的信息。此章对探究范畴内所牵涉的有关工作理论做出概述，为接下来的章节做铺垫。2.1 图的概念2.1.1 图的基本定义图结构如下图 2-1 显示的图形（a）、图（b）和图（c），用曲线段或直线段进行单向或双向连接图的节点1 2 3, , , ,nv v v v。顶点即是图形的结点，边即是图形中连结角点的线段。图就是由这些顶点和边构成的图形。图框架中的要素也能够称之为顶点。每个元素在一般的线性结构中存在有单个前驱元素和单个后驱元素。如图 2-1 中的三幅图属于略微复杂的非线性结构图，而不是普通的线性结构图。在非线性图结构中，各个要素或许存有前驱要素或者许多后驱要素，而且任何两个元素可以彼此连接。顶点的集合V 与边的集合E 构成图形结构，通常被记作：G (V , E)。

E )中，假如存有边阵列0 ( ,i v 1, , ,i n i nv v ，则称顶点0,i v 角点i0v 到角点inv 的 1 条路线。路 。-1 中的图（a）所示，简单图即且还没有环的图。上图中任何 2 个顶点 ,i jv v V路连结，则称此图为连通图，如2-2 所示，带权图即为两个顶点 2-2 显示，网络即是带有权的连

得知设计过程的不恰当的地方与数据当中的差错信息同时回馈给系统，如此循环反复就能达到可视化分析的目标，这个可视化分析的模型如图 2-3 显示。图2-3 可视化分析模型Figure 2-3. Visual analysis model如何选择恰当的可视化显示方法成为这个可视化分析模型的核心之义。数据可视化需要按照基本的准则进行，即“信、达、雅”。“信”表示是正确可靠，也就是在通过处理的信息正确还原的基准上选取恰当的可视化方式，不能有任何的编辑和修改。“达”表示通顺练达，指的是不能误导用户的认知和理解，要求能够完全显示出数据所含有的特征和信息。“雅”则代表简单大方，为使客户形成比较好的视觉感受则需经过搭配比较好的颜色等方式来实现，良好的设计不仅可以增加美感还可以传达信息，而较差的配色则会令客户对系统展示的图像形成厌烦之感。可视化方法、理论和技术发展至今，人们始终在努力探索如何让可视化显示变的更为简单大方

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本文编号：2817418