【摘要】：針對(duì)當(dāng)前在精細(xì)識(shí)別道路擁堵時(shí)空范圍方面研究的不足,提出一種利用GPS軌跡的二次聚類方法,通過(guò)快速識(shí)別大批量在時(shí)間、空間上差異較小且速度相近的軌跡段,反映出道路交通狀態(tài)及時(shí)空變化趨勢(shì),并根據(jù)速度閾值確定擁堵?tīng)顟B(tài)及精細(xì)時(shí)空范圍。首先將軌跡按采樣間隔劃分成若干條子軌跡,針對(duì)子軌跡段提出相似隊(duì)列的概念,并設(shè)計(jì)了基于密度的空間聚類的相似隊(duì)列提取方法,通過(guò)初次聚類合并相似子軌跡段,再利用改進(jìn)的歐氏空間相似度度量函數(shù)計(jì)算相似隊(duì)列間的時(shí)空距離,最后以相似隊(duì)列為基本單元,基于模糊C均值聚類的方法進(jìn)行二次聚類,根據(jù)聚類的結(jié)果進(jìn)行交通流狀態(tài)的識(shí)別和劃分。以廣州市主干路真實(shí)出租車(chē)GPS軌跡數(shù)據(jù)為例,對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該二次聚類方法能夠較為精細(xì)地反映城市道路的擁堵時(shí)空范圍,便于管理者精準(zhǔn)疏散城市道路擁堵,相比直接聚類方法可以有效提升大批量軌跡數(shù)據(jù)的計(jì)算效率。
【圖文】：

｛ＲＩＤ，［（ｄ１，ｄ２，ｔ１，ｔ２），．．．，（ｄｎ，ｄｎ＋１，ｔｎ，ｔｎ＋１）］｝，如圖１所示，每個(gè)四元組表示一段子軌跡，ＲＩＤ為所在路段編號(hào)，ｄｎ、ｄｎ＋１分別表示第ｎ條子軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)到路段起點(diǎn)的距離，ｔｎ、ｔｎ＋１為子軌跡起點(diǎn)和終點(diǎn)的采樣時(shí)刻。當(dāng)子軌跡跨路段時(shí)，需要在路段交叉處打斷。該子軌跡劃分方法可保證擁堵識(shí)別的最小時(shí)間與空間粒度，為下文進(jìn)行路段擁堵時(shí)空范圍精細(xì)化識(shí)別奠定基矗圖１ＧＰＳ軌跡表達(dá)Ｆｉｇ．１ＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＧＰＳＴｒａｊｅｃｔｏｒｙ２時(shí)空軌跡二次聚類方法２．１相似隊(duì)列定義本文將形態(tài)相似且時(shí)空位置相近的若干子軌跡歸并形成的軌跡簇定義為一個(gè)相似隊(duì)列。時(shí)空位置相近指軌跡位于目標(biāo)軌跡的Ｅ鄰域內(nèi)，Ｅ鄰域的構(gòu)建方法見(jiàn)§２．２．１；形態(tài)相似指速度差異小，速度差異閾值設(shè)為±１０ｋｍ／ｈ。圖２展示了３個(gè)互相獨(dú)立的相似隊(duì)列Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３，其中，縱坐標(biāo)ｔ表示時(shí)間；橫坐標(biāo)ｄ為路段上任意一點(diǎn)距路段起點(diǎn)的偏移；相似隊(duì)列Ｌ１即為方框表示的時(shí)空范圍內(nèi)一組大致平行的時(shí)空軌跡（虛線）。同樣，時(shí)空范圍內(nèi)的實(shí)線表示的子軌跡不能被歸并到Ｌ１中，因?yàn)樵撥壽E速度與Ｌ１中子軌跡差異較大。２．２基于ＤＢＳＣＡＮ的相似隊(duì)列構(gòu)建方法為了盡可能消除噪聲數(shù)據(jù)，提高初次聚類的速率和準(zhǔn)確性，引入ＤＢＳＣＡＮ密度聚類方法［１１］，并將經(jīng)典ＤＢＳＣＡＮ算法中的Ｅ鄰域擴(kuò)展到時(shí)空維，重新定義算法中的直接密度可達(dá)、核心對(duì)象等。２．２．１Ｅ鄰

，需要在路段交叉處打斷。該子軌跡劃分方法可保證擁堵識(shí)別的最小時(shí)間與空間粒度，為下文進(jìn)行路段擁堵時(shí)空范圍精細(xì)化識(shí)別奠定基矗圖１ＧＰＳ軌跡表達(dá)Ｆｉｇ．１ＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＧＰＳＴｒａｊｅｃｔｏｒｙ２時(shí)空軌跡二次聚類方法２．１相似隊(duì)列定義本文將形態(tài)相似且時(shí)空位置相近的若干子軌跡歸并形成的軌跡簇定義為一個(gè)相似隊(duì)列。時(shí)空位置相近指軌跡位于目標(biāo)軌跡的Ｅ鄰域內(nèi)，Ｅ鄰域的構(gòu)建方法見(jiàn)§２．２．１；形態(tài)相似指速度差異小，速度差異閾值設(shè)為±１０ｋｍ／ｈ。圖２展示了３個(gè)互相獨(dú)立的相似隊(duì)列Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３，其中，縱坐標(biāo)ｔ表示時(shí)間；橫坐標(biāo)ｄ為路段上任意一點(diǎn)距路段起點(diǎn)的偏移；相似隊(duì)列Ｌ１即為方框表示的時(shí)空范圍內(nèi)一組大致平行的時(shí)空軌跡（虛線）。同樣，時(shí)空范圍內(nèi)的實(shí)線表示的子軌跡不能被歸并到Ｌ１中，因?yàn)樵撥壽E速度與Ｌ１中子軌跡差異較大。２．２基于ＤＢＳＣＡＮ的相似隊(duì)列構(gòu)建方法為了盡可能消除噪聲數(shù)據(jù)，，提高初次聚類的速率和準(zhǔn)確性，引入ＤＢＳＣＡＮ密度聚類方法［１１］，并將經(jīng)典ＤＢＳＣＡＮ算法中的Ｅ鄰域擴(kuò)展到時(shí)空維，重新定義算法中的直接密度可達(dá)、核心對(duì)象等。２．２．１Ｅ鄰域的時(shí)空拓展Ｅ鄰域在時(shí)空維上的擴(kuò)展如圖３所示，縱坐標(biāo)ｔ表示時(shí)間，橫坐標(biāo)ｄ為路段上任意一點(diǎn)距路段起點(diǎn)的偏移。以軌跡ｐ１為例，粗實(shí)線為其本身的時(shí)空域；細(xì)實(shí)線的覆蓋范圍即為ｐ１對(duì)應(yīng)的Ｅ鄰圖２相似隊(duì)列中的軌跡Ｆｉｇ．２ＴｒａｊｅｃｔｏｒｉｅｓｏｆＳｉｍｉｌａｒＱｕｅｕｅｓ域，其在空間維上的擴(kuò)展長(zhǎng)度為Ｄｅｘ（ｐ１），對(duì)應(yīng)圖中

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9 ;濟(jì)南:2400輛客車(chē)啟用“千里眼”安裝GPS[J];商用汽車(chē)新聞;2007年03期

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5 田增;劉周斌;張鳳贊;;GIS和GPS技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用[A];全國(guó)測(cè)繪與地理信息技術(shù)研討交流會(huì)專輯[C];2003年

6 何鳴;王皓;朱長(zhǎng)江;;故障信息系統(tǒng)子站GPS時(shí)鐘對(duì)時(shí)的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)[A];2008中國(guó)電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

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9 馬水全;GPS車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究[D];中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué);2005年

10 李衢伶;基于GPS軌跡的出租車(chē)載客路徑智能推薦[D];湖南科技大學(xué);2014年

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