隨著城市建設規(guī)模日益擴大,城市人口井噴式的增長,交通出行信息也隨之增多,大量出行的自駕車對城市交通路網(wǎng)造成了巨大的壓力。因此,解決城市交通路網(wǎng)的壓力關鍵在于觀察這些采集到的交通出行數(shù)據(jù)的特點和分析這些數(shù)據(jù)隱藏的規(guī)律。依據(jù)交通狀況和城市發(fā)展現(xiàn)狀,本文設計并實現(xiàn)一種交通路網(wǎng)軌跡流量統(tǒng)計及可視化軟件系統(tǒng)。將采集到的交通流數(shù)據(jù)經(jīng)過處理實現(xiàn)軌跡流量統(tǒng)計,并用可視化技術展示軌跡流量統(tǒng)計的結(jié)果,總結(jié)分析車輛的出行規(guī)律和交通狀況,利用瞬時軌跡流量時段劃分算法來解決峰谷時段劃分的困難。在這里幫助理解城市交通現(xiàn)狀、改善路網(wǎng)交通有著豐富的意義。本文的主要工作和成果如下:1.首先介紹Dijkstra算法,為后續(xù)的軌跡流量統(tǒng)計算法作鋪墊,在圖論的基礎之上對路網(wǎng)進行數(shù)學描述。軌跡流量統(tǒng)計由軌跡及軌跡流量的定義和流量統(tǒng)計算法兩部分組成,軌跡流量可視化由地理坐標投影、比例尺方法、可視化布局算法和軌跡流量直接描線法四部分組成,瞬時軌跡流量時段劃分算法是基于高斯回歸算法來解決峰谷時段劃分的困難,并能精確地反映交通變化的趨勢,提高調(diào)度的有效性。本文通過對軌跡流量統(tǒng)計及可視化算法的設計,為軌跡流量統(tǒng)計及可視化軟件系統(tǒng)中相關模塊的實現(xiàn)奠定理論基礎。2.根據(jù)所提出的理論研究作為基礎,經(jīng)過對軟件操作系統(tǒng)做出分析,包含系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)可行性分析與系統(tǒng)基本功能分析,進行軌跡流量統(tǒng)計及可視化軟件系統(tǒng)設計。系統(tǒng)包括軌跡流量統(tǒng)計、軌跡流量可視化、瞬時軌跡流量時段劃分、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)管理等模塊。其中,軌跡流量統(tǒng)計單元對實際的交通流數(shù)據(jù)做出分析統(tǒng)計,軌跡流量可視化模塊對軌跡流量統(tǒng)計的結(jié)果進行可視化圖形展示,瞬時軌跡流量時段劃分模塊對瞬時軌跡流量數(shù)據(jù)作高斯過程回歸處理得到光滑規(guī)律的瞬時軌跡流量曲線并進行峰谷時段劃分,數(shù)據(jù)管理單元供應實際的交通流數(shù)據(jù),系統(tǒng)管理主要保存系統(tǒng)運行的記錄以及日常用戶使用的情況。3.運用所設計完成的系統(tǒng),以臺州椒江區(qū)九個交叉口組成的道路網(wǎng)為實際運用,進行軌跡流量統(tǒng)計及可視化分析。通過導入實際的交通流數(shù)據(jù)為基礎,依次進行全天、早高峰、晚高峰、平峰軌跡流量統(tǒng)計和瞬時軌跡流量統(tǒng)計,然后再對軌跡流量進行可視化展示。根據(jù)軌跡流量統(tǒng)計的結(jié)果和軌跡流量可視化的展示,對路網(wǎng)中的軌跡流量進行詳細的分析,歸納自駕車出行行為的規(guī)律,從而對汽車出行對策與民眾出行給出部分有效的建議。最后對瞬時軌跡流量時段劃分的結(jié)果進行描述。
【學位單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U491;TP311.52
【部分圖文】：

讓越來越多的人認識并掌握隱匿于數(shù)據(jù)表層下的信息。此章對探究范疇內(nèi)所牽涉的有關工作理論做出概述，為接下來的章節(jié)做鋪墊。2.1 圖的概念2.1.1 圖的基本定義圖結(jié)構(gòu)如下圖 2-1 顯示的圖形（a）、圖（b）和圖（c），用曲線段或直線段進行單向或雙向連接圖的節(jié)點1 2 3, , , ,nv v v v。頂點即是圖形的結(jié)點，邊即是圖形中連結(jié)角點的線段。圖就是由這些頂點和邊構(gòu)成的圖形。圖框架中的要素也能夠稱之為頂點。每個元素在一般的線性結(jié)構(gòu)中存在有單個前驅(qū)元素和單個后驅(qū)元素。如圖 2-1 中的三幅圖屬于略微復雜的非線性結(jié)構(gòu)圖，而不是普通的線性結(jié)構(gòu)圖。在非線性圖結(jié)構(gòu)中，各個要素或許存有前驅(qū)要素或者許多后驅(qū)要素，而且任何兩個元素可以彼此連接。頂點的集合V 與邊的集合E 構(gòu)成圖形結(jié)構(gòu)，通常被記作：G (V , E)。

E )中，假如存有邊陣列0 ( ,i v 1, , ,i n i nv v ，則稱頂點0,i v 角點i0v 到角點inv 的 1 條路線。路 。-1 中的圖（a）所示，簡單圖即且還沒有環(huán)的圖。上圖中任何 2 個頂點 ,i jv v V路連結(jié)，則稱此圖為連通圖，如2-2 所示，帶權(quán)圖即為兩個頂點 2-2 顯示，網(wǎng)絡即是帶有權(quán)的連

得知設計過程的不恰當?shù)牡胤脚c數(shù)據(jù)當中的差錯信息同時回饋給系統(tǒng)，如此循環(huán)反復就能達到可視化分析的目標，這個可視化分析的模型如圖 2-3 顯示。圖2-3 可視化分析模型Figure 2-3. Visual analysis model如何選擇恰當?shù)目梢暬@示方法成為這個可視化分析模型的核心之義。數(shù)據(jù)可視化需要按照基本的準則進行，即“信、達、雅”�！靶拧北硎臼钦_可靠，也就是在通過處理的信息正確還原的基準上選取恰當?shù)目梢暬绞�，不能有任何的編輯和修改�！斑_”表示通順練達，指的是不能誤導用戶的認知和理解，要求能夠完全顯示出數(shù)據(jù)所含有的特征和信息�！把拧眲t代表簡單大方，為使客戶形成比較好的視覺感受則需經(jīng)過搭配比較好的顏色等方式來實現(xiàn)，良好的設計不僅可以增加美感還可以傳達信息，而較差的配色則會令客戶對系統(tǒng)展示的圖像形成厭煩之感�？梢暬椒�、理論和技術發(fā)展至今，人們始終在努力探索如何讓可視化顯示變的更為簡單大方

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本文編號：2817418