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多源公众出行大数据综合可视化分析

2020-12-08阅读(954)

多源公众出行大数据综合可视化分析

论文摘要

随着大数据时代的来临,使人们对数据的认知也发生了颠覆,不再认为数据是静止的、历史的,而将其看作了动态的、鲜活的。公众出行是城市交通行为的主要组成部分,每天由公众出行而产生的数据体量已非常巨大,然而由于公众出行方式的多样,导致其大数据具有异源异构性,但其中包含的时空信息又是将其联系在一起的优质纽带。基于公众出行大数据中的时空信息,以地图为载体,进行空间可视化可以高效地描绘公众出行的时空画像。而Web GIS以其独特的灵活性成为了空间可视化的重要载体。本文以北京市公交车IC刷卡数据、地铁刷卡数据、出租车轨迹数据等作为数据基础,以数据中蕴含的时空信息作为纽带,建立起了多源数据之间的关联,并构建了公众出行客流模型、乘客出行链模型以及车辆运行轨迹模型,从而将公众出行客流以及乘客的行为模式进行可视化分析。本文研究内容和方法为:(1)搭建Hadoop集群。利用其分布式文件系统HDFS实现对大体量数据的存储工作,并且在MapReduce的并行式运算架构下实现对海量数据的高效查询与处理,从而建立起了可视化研究的后台支撑。(2)数据降噪与统计。通过编写基于MapReduce的滤波器实现对研究数据的降噪与统计。(3)数据的关联与建模。公众出行数据所携带的时空属性是建立多源数据间关联的重要纽带,通过各类数据间的空间关联与时序关系,实现多源数据的关联与融合,并根据时间与空间上的临近,建立各类出行方式的总客流分布模型;根据乘客IC卡卡号的关联,并进行换乘分析得到乘客的出行链;通过公交车线路与路网的匹配,得到公交线的运行路线,并根据相邻两站间乘客刷卡的时间差,得到公交车与该路段的运行速度,同理,也计算出出租车相邻轨迹点之间的运行速度,从而建立起了车辆运行轨迹模型。(4)大数据的可视化。根据建立的模型对数据进行检索之后,将得到的客流时空分布、乘客出行OD矩阵、乘客出行链以及车辆的运行轨迹,并将数据的分析结果通过动态专题地图以及非地理图表相结合的方式进行可视化渲染,并分析其中蕴含的公众出行规律。(5)多源数据的联动分析。本文在可视化的基础上,以地铁客流为核心,与公交车刷卡数据及出租车轨迹数据进行联动分析,验证客流量较多的地铁站点与周边公交站点客流量及出租车卸客点密度之间的正相关关系。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 选题背景与意义
  •   1.2 国内外研究现状分析
  •     1.2.1 大数据处理技术发展现状
  •     1.2.2 交通大数据研究现状
  •     1.2.3 空间信息可视化研究现状
  •   1.3 研究内容与方法
  •   1.4 论文组织结构
  • 第2章 相关理论与技术路线
  •   2.1 大数据相关理论
  •     2.1.1 大数据时代影响
  •     2.1.2 大数据预处理与挖掘
  •   2.2 Hadoop生态圈
  •     2.2.1 Hadoop概述
  •     2.2.2 HDFS与 MapReduce原理
  •     2.2.3 Hadoop生态圈
  •   2.3 数据可视化理论与技术
  •     2.3.1 数据可视化概述
  •     2.3.2 空间信息可视化
  •   2.4 本文技术路线
  • 第3章 公众出行大数据处理与建模
  •   3.1 数据支撑
  •   3.2 数据预处理
  •     3.2.1 数据存储
  •     3.2.2 数据降噪和统计
  •   3.3 数据建模
  •     3.3.1 多源数据的关联
  •     3.3.2 公众出行客流模型
  •     3.3.3 乘客出行链模型
  •     3.3.4 车辆运行轨迹模型
  • 第4章 多源公众出行大数据可视化分析
  •   4.1 公众出行综合客流可视化
  •     4.1.1 公众客流热力分布
  •     4.1.2 公众出行客流三维可视化
  •   4.2 时空轨迹模拟
  •     4.2.1 公交车轨迹模拟
  •     4.2.2 出租车轨迹模拟
  •   4.3 乘客出行OD分析
  •     4.3.1 公众出行区域OD分析
  •     4.3.2 热点区域OD分析
  •   4.4 多源数据联动分析
  •     4.4.1 地铁-出租车的联动分析
  •     4.4.2 地铁-公交车的联动分析
  • 第5章 总结与展望
  •   5.1 总结
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 硕士期间发表论文及科研情况
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 申兆慕

    导师: 杜明义,范荣双

    关键词: 交通大数据,空间信息可视化,客流模型,出行链

    来源: 北京建筑大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 自然地理学和测绘学,公路与水路运输,计算机软件及计算机应用

    单位: 北京建筑大学

    基金: 国家自然科学基金面上项目(41771413),国家自然科学基金青年项目(41701473),北京建筑大学校设基金项目(ZF16081,ZF17062),北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项资金资助(X18054)

    分类号: P208;U12-39

    总页数: 61

    文件大小: 6631K

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