基于不充足出租车GPS数据的城市路段行驶速度随机性规律研究

发布时间：2021-12-10 09:31

　　近年来随着经济和社会的发展,城市交通问题变得越发严重,这将严重影响城市交通并造成巨大的经济损失。为了降低交通问题带来的负面影响,对交通流进行有效的预测是其中的关键点之一。这可以通过得到城市道路网络中路段行驶速度随机性的规律(分布规律和时空相关性规律)来实现。但是分析路段行驶速度随机性的规律需要足够天数的路段行驶速度数据,如果数据量不足,会降低分析结果的准确性甚至无法进行分析。然而没有足够天数的数据是实际研究中很有可能遇到的。于是在数据量不充足的情况下,得到城市道路网络中路段行驶速度随机性的规律对于预测交通流,进而解决各种交通问题有着非常重要的意义且更加具有一般性。本文基于出租车GPS轨迹,采用地图匹配、速度估计等方法得到了一个成都市路段行驶速度数据集,并采用生成对抗网络(Generative Adversarial Nets,GAN)生成了与速度数据集分布非常接近的新数据,对数据集进行了补充。本文主要包含以下内容:(1)使用OpenStreetMaps上的数据,获取成都市道路网络数据,其中包含道路网络拓扑和每个路段的长度。然后利用地图匹配算法,确定出租车轨迹点在道路网络上的准确位置,接...

【文章来源】： 华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 城市路网地图匹配研究
        1.2.2 城市路段行驶速度随机性规律研究
        1.2.3 不充足数据补充方法研究
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文的主要框架
    1.5 本章小结
第二章 道路网络及其路段行驶速度获取
    2.1 基础数据获取和预处理
        2.1.1 基础数据获取
        2.1.2 轨迹数据预处理
    2.2 地图匹配
    2.3 路段行驶速度数据获取
        2.3.1 轨迹数据后处理
        2.3.2 路段行驶速度估计
        2.3.3 速度数据插补
    2.4 本章小结
第三章 基于生成对抗网络的数据补充
    3.1 生成对抗网络
        3.1.1 生成对抗网络概述
        3.1.2 生成对抗网络的训练
        3.1.3 生成对抗网络的评估指标
    3.2 数据补充
        3.2.1 基于时空特征构造输入矩阵
        3.2.2 生成对抗网络模型设计
        3.2.3 重要超参数的选择和模型的实验结果
    3.3 对生成数据的验证
    3.4 本章小结
第四章 道路网络中路段行驶速度随机性规律研究
    4.1 路段行驶速度分布规律分析
    4.2 路段行驶速度时空相关性规律分析
        4.2.1 路段行驶速度时空相关性度量指标
        4.2.2 路段行驶速度全局时空相关性规律分析
        4.2.3 路段行驶速度局部时空相关性规律分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于两阶段行程时间的交通流分配理论 [J]. 何胜学.  交通运输系统工程与信息. 2018(01)
[2]基于浮动车数据的区域路网交通状态评价 [J]. 万蔚,王振华,李梦琦.  科学技术与工程. 2017(07)
[3]基于GPS数据的出租车路径选择行为研究 [J]. 杨扬,姚恩建,潘龙,赵楠.  交通运输系统工程与信息. 2015(01)
[4]基于改进时空Moran’s I指数的道路交通状态特征分析 [J]. 陈绍宽,韦伟,毛保华,关伟.  物理学报. 2013(14)
[5]基于行车时间的道路网络时空自相关模型研究 [J]. 赵玲,王佳璆,邓敏,黄晶.  中南大学学报(自然科学版). 2012(10)
[6]GPS导航系统中的地图匹配算法 [J]. 王敏,魏衡华,鲍远律.  计算机工程. 2012(14)
[7]基于模糊逻辑的GPS/DR地图匹配算法 [J]. 宋洁,李国燕,李娜娜,张永杰.  计算机工程与科学. 2008(10)
[8]浮动车数据路网时空分布特征研究 [J]. 辛飞飞,陈小鸿,林航飞.  中国公路学报. 2008(04)
[9]基于改进D-S证据理论的车辆导航地图匹配 [J]. 谷正气,胡林,黄晶,杨易,胡芳.  汽车工程. 2008(02)
[10]一种基于类投影的地图匹配算法 [J]. 王冬晖,许占文.  沈阳工业大学学报. 2003(05)



本文编号：3532346