【摘要】：城市公交是重要的公眾出行方式,對公交大數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析有助于智能交通的建設(shè),如何對城市公交大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理分析仍然是一個(gè)研究難題。城市公交大數(shù)據(jù)是包含空間信息的異構(gòu)數(shù)據(jù),將大數(shù)據(jù)理論與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。地理可視化通過視覺交互有效地解釋公交大數(shù)據(jù),而現(xiàn)代WebGIS構(gòu)建的在線虛擬地理空間是最受歡迎的地理可視化載體。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了城市公交大數(shù)據(jù)處理分析方法,以北京市為例,整合了公交空間數(shù)據(jù)與刷卡數(shù)據(jù),構(gòu)建了公交數(shù)據(jù)模型,利用多種地理可視化方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。本文主要研究內(nèi)容有:(1)在WebGIS中集成Hadoop大數(shù)據(jù)框架。利用Hadoop的分布式文件系統(tǒng)(HDFS)來存儲管理公交大數(shù)據(jù),將其作為WebGIS的數(shù)據(jù)倉庫。通過MapReduce編程模式對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,從而實(shí)現(xiàn)WebGIS后臺數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。(2)公交大數(shù)據(jù)預(yù)處理。先對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗,通過異常檢測和一致性分析探測出公交刷卡數(shù)據(jù)中無效的數(shù)據(jù),通過調(diào)研等方式驗(yàn)證無效數(shù)據(jù)的合理性并將其剔除。公交大數(shù)據(jù)具有異構(gòu)性,通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)確定公交刷卡數(shù)據(jù)、公交線路站點(diǎn)數(shù)據(jù)和行政區(qū)劃數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。(3)公交模型構(gòu)建。研究了公交乘客出行模式并將其細(xì)化,采用公交乘客HomeWork出行模式進(jìn)行分析,根據(jù)乘客刷卡時(shí)空有序性,從時(shí)間維度和空間維度對乘客刷卡記錄進(jìn)行換乘分析,構(gòu)建出乘客的公交出行鏈模型。以公交車輛為分析對象來構(gòu)建公交客流模型,將公交刷卡記錄歸并到公交車輛每個(gè)途徑站點(diǎn)之上,推算出公交車輛乘客數(shù)量的變化,根據(jù)刷卡記錄中的時(shí)間信息確定公交車輛到站時(shí)間與出站時(shí)間,乘客量與時(shí)間信息便構(gòu)成時(shí)空客流數(shù)據(jù)。(4)提出一種根據(jù)空間散點(diǎn)擬合空間曲面的方法。參照計(jì)算機(jī)屏幕像素的排列,將屏幕像素反投影至虛擬地理空間,并將其視作網(wǎng)格頂點(diǎn)與數(shù)據(jù)點(diǎn)關(guān)聯(lián)分析,平滑后便得到地理空間網(wǎng)格曲面。這種方法簡化了空間曲面擬合中插值計(jì)算和曲面細(xì)化過程,可以高效構(gòu)建空間曲面。(5)公交大數(shù)據(jù)地理可視化分析。在地理空間中對公交大數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化,地理可視化包括平面可視化、三維可視化、動(dòng)態(tài)可視化和交互式可視化表達(dá)等多種方式。利用不同的可視化方法對公交大數(shù)據(jù)進(jìn)行多角度分析,構(gòu)建公交乘客畫像來分析北京市公交乘客空間分布及活動(dòng)區(qū)域;區(qū)域OD圖反映了公交乘客區(qū)域出行情況;公交客流可視化展示了公交客流時(shí)空特征。
【圖文】：

圖 1-1 熱力圖可視化Fig.1-1 visualization of heatmap可視化可以更加精細(xì)地表現(xiàn)數(shù)據(jù)特征，交互界面較受用戶青睞，可視明了。李新維等人提出了基于四叉樹結(jié)構(gòu)的大規(guī)模傾斜攝影模型三維開源 OSG 庫將傾斜攝影模型重建后進(jìn)行場景可視化[40]。Kwan 等人化技術(shù)來研究人類活動(dòng)模式，就居民的家庭分布、職業(yè)、種族和出行究，效果圖如 1-2 所示。

圖 1-1 熱力圖可視化Fig.1-1 visualization of heatmap三維可視化可以更加精細(xì)地表現(xiàn)數(shù)據(jù)特征，，交互界面較受用戶青睞，可視化效為清晰明了。李新維等人提出了基于四叉樹結(jié)構(gòu)的大規(guī)模傾斜攝影模型三維可視，利用開源 OSG 庫將傾斜攝影模型重建后進(jìn)行場景可視化[40]。Kwan 等人通過IS 可視化技術(shù)來研究人類活動(dòng)模式，就居民的家庭分布、職業(yè)、種族和出行各個(gè)行了研究，效果圖如 1-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P208

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2710915