基于出租车GPS数据的城市交通拥堵识别和关联性分析

发布时间：2017-06-24 22:10

  本文关键词：基于出租车GPS数据的城市交通拥堵识别和关联性分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：准确识别城市交通拥堵状况和分析城市交通拥堵关联性,能够精确感知城市道路的拥堵情况和确定交通拥堵的产生规律,不仅为公众出行提供参考,同时也为交通管理部门采取交通诱导或者交通管制措施提供依据。已有的交通拥堵研究主要是基于定点式交通检测设备,通过获取小范围的速度、密度、交通量、车辆延误等参数进行拥堵识别,缺乏对城市全局路网范围内的拥堵状况分析,未能在拥堵形成之前有效预警甚至避免交通拥堵。为此,本文对城市宏观交通拥堵情况进行研究,提出城市路网范围内交通拥堵的识别方法,实现对已发生拥堵事件的快速识别,同时对拥堵事件的时空关联特性进行分析。本文的研究内容如下:首先,识别城市交通拥堵状况需要科学、有效的指标及其标准,为此,本文在总结前人研究的基础上,采用平均速度作为交通拥堵识别指标,并且给出该指标的计算过程,通过模糊C均值聚类确定不同交通运行水平下该指标的阈值范围。其次,本文结合城市交通路网和出租车行驶的时空特性,提出基于时空约束的Apriori算法,用于分析城市交通拥堵关联性。最后,通过预处理出租车GPS数据、轨迹化处理、划分路网和时段、拆分轨迹、计算轨迹速度并且计算每天各时段每个网格的平均速度,识别出了哈尔滨市2014年1月每天各个时段的交通拥堵区域,分析了工作日期间、非工作日期间哈尔滨市的交通拥堵状况,并且通过交通拥堵重叠率得到工作日期间与非工作日期间的整体交通拥堵差异状况。同时,应用本文提出的时空约束Apriori算法挖掘哈尔滨市2014年1月交通拥堵频繁项集,并且提取交通拥堵关联规则,分析出了哈尔滨市工作日、非工作日部分交通拥堵传播规律。本文关于城市交通拥堵识别及其关联性分析的理论与方法,可以有效服务于已发生交通拥堵的快速识别及未发生交通拥堵的提前防范,为城市交通管理部门提供一种崭新而有效的应对交通拥堵的方法与手段,对于拓展现有交通拥堵管理的研究具有重要理论意义,同时对于提高管理部门的交通拥堵治理水平具有重要的实践意义。
【关键词】：拥堵识别 关联性 出租车 GPS数据 Apriori
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.265
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 研究背景和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 交通拥堵识别研究现状9-11
• 1.2.2 时空关联性分析研究现状11-12
• 1.3 研究目标12
• 1.4 论文结构与组织12-13
• 第2章 基于出租车GPS数据的城市交通拥堵识别13-23
• 2.1 出租车GPS数据处理13-16
• 2.1.1 出租车GPS数据预处理13-14
• 2.1.2 出租车GPS数据轨迹化14-16
• 2.2 城市区域网格与时段划分16-18
• 2.2.1 网格与时段划分16-17
• 2.2.2 拆分轨迹生成17-18
• 2.3 交通拥堵识别指标确定18-21
• 2.3.1 城市交通拥堵识别指标计算18-19
• 2.3.2 拥堵识别指标阈值范围确定19-20
• 2.3.3 交通拥堵识别指标阈值合理性20-21
• 2.4 交通拥堵区域重叠率研究21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 基于时空约束Apriori交通拥堵关联性分析23-30
• 3.1 城市交通拥堵关联性分析的内容和意义23
• 3.2 经典Apriori算法23-26
• 3.2.1 算法基本定义24
• 3.2.2 生成频繁项集24-26
• 3.2.3 关联规则提取26
• 3.3 时空约束Apriori算法26-29
• 3.3.1 时间约束27
• 3.3.2 空间约束27-28
• 3.3.3 时空约束Apriori算法28-29
• 3.4 本章小结29-30
• 第4章 案例分析30-54
• 4.1 数据准备30-32
• 4.2 交通拥堵时空演化规律分析32-43
• 4.2.1 工作日交通拥堵时空演化规律分析33-36
• 4.2.2 非工作日交通拥堵时空演化规律分析36-40
• 4.2.3 交通拥堵重叠率分析40-43
• 4.3 交通拥堵关联性分析43-53
• 4.3.1 工作日交通拥堵关联性分析43-49
• 4.3.2 非工作日交通拥堵关联性分析49-53
• 4.4 本章小结53-54
• 结论54-56
• 参考文献56-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果59-61
• 致谢61-62
• 附录62-66

  本文关键词：基于出租车GPS数据的城市交通拥堵识别和关联性分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：479690