【摘要】：利用電子足跡大數(shù)據(jù)進行人類移動行為定量分析以探索人類行為模式與城市運行規(guī)律已成為計算社會學研究的重要議題,近年來Nature、Science等期刊陸續(xù)發(fā)表了相關(guān)研究成果,其中城市尺度人類移動性研究大多只使用某一特定城市的人類移動軌跡數(shù)據(jù)。本文以國內(nèi)外五個大城市的軌跡數(shù)據(jù)為驅(qū)動,圍繞是否可以找到不同城市中人類移動的一些普遍模式、如何解釋這些模式背后的形成原因、以及這些數(shù)據(jù)所反映出的人類移動模式與城市結(jié)構(gòu)有何關(guān)系等問題展開研究。主要工作和創(chuàng)新性成果如下:(1)在五個城市約三萬輛出租車十六億余次乘客出行軌跡數(shù)據(jù)集上,本文首次報道了人類乘出租車出行行為在不同城市中普遍具有以下特征:(1)乘車位移分布在大于2千米的部分服從雙段指數(shù)分布,而之前文獻中基于特定城市出租車數(shù)據(jù)集得到的結(jié)果并不一致;(2)乘客每次出行花費時間的分布具有對數(shù)正態(tài)形式;(3)乘車時長小于40分鐘時,四個中國大城市的平均出行位移與乘車時長呈線性關(guān)系;(4)出租車連續(xù)兩次載客間的時間間隔具有重尾分布特征,表明不同城市中人們的出行需求具有相似的陣發(fā)性。以上實證結(jié)果為不同城市中人類乘出租車出行行為具有相同的內(nèi)在機制提供了證據(jù)。(2)提出了一個基于位置流行度的城市內(nèi)部人群移動量預測模型。該模型綜合考慮了空間區(qū)域的介入機會效應(yīng)和人們出行選擇的歷史。理論分析發(fā)現(xiàn)在城市中人口和位置流行度都是均勻分布時,該模型等價于引力模型。實驗表明,該模型能夠生成符合經(jīng)驗數(shù)據(jù)的位移分布,并具有較好的預測性能。(3)提出了一種預測個體位置的混合模型。該模型基于空間移動的馬爾可夫性和區(qū)域間人群移動概率建立個體移動規(guī)則生成框架,同時,通過矩陣分解引入社會因素對個體移動模式的影響。實驗驗證了該模型的有效性和可靠性。(4)以天津市為例,利用出租車軌跡數(shù)據(jù)從時空模式相似性和區(qū)域間聯(lián)系強度兩個角度分析了城市空間結(jié)構(gòu),有效發(fā)現(xiàn)了雙城結(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu)。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP311.13

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本文編號：2535034