基于時(shí)空立方體的交通擁堵點(diǎn)時(shí)空模式挖掘與分析.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的加快和機(jī)動(dòng)車的普及，交通供需矛盾愈發(fā)突出，發(fā)展智能交通，提升交通管理和信息服務(wù)能力，成為解決交通擁堵問題的有效途徑。世界各國政府都在積極發(fā)展智能交通系統(tǒng)，智能交通平臺(tái)不斷地涌現(xiàn)，導(dǎo)致交通數(shù)據(jù)迅速積累膨脹，然而被有效利用的數(shù)據(jù)卻很少，出現(xiàn)了一種數(shù)據(jù)爆炸但是知識(shí)匱乏的現(xiàn)象。
　　如今，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)日臻成熟，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)具有對(duì)大數(shù)據(jù)強(qiáng)大、靈活的分析處理能力，適用于挖掘海量數(shù)據(jù)中隱含的信息，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)引入到交通大數(shù)據(jù)分

2、析中也是智能交通發(fā)展的趨勢。
　　為此，本文基于時(shí)空立方體模型的時(shí)空熱點(diǎn)分析方法的探索性研究，旨在建立一個(gè)適用于交通擁堵信息的時(shí)空模式挖掘方案。
　　首先，針對(duì)交通擁堵數(shù)據(jù)難以獲取問題，本文利用網(wǎng)絡(luò)爬蟲、圖像處理以及空間數(shù)據(jù)庫等技術(shù)手段，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)地圖的交通擁堵點(diǎn)實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)，為交通擁堵時(shí)空熱點(diǎn)挖掘與分析提供數(shù)據(jù)支撐。
　　考慮到交通擁堵點(diǎn)同時(shí)包含時(shí)間、空間和屬性信息，屬于時(shí)空數(shù)據(jù)的范疇，交通擁堵點(diǎn)

3、時(shí)空模式挖掘需要考慮數(shù)據(jù)間的時(shí)空約束關(guān)系。為此，將時(shí)間、空間和屬性三要素整合建模，采用時(shí)空立方體模型表達(dá)其時(shí)空關(guān)系，實(shí)現(xiàn)交通擁堵點(diǎn)時(shí)間和空間信息的完整性表達(dá)，為交通擁堵點(diǎn)時(shí)空模式的可視化提供數(shù)據(jù)模型。
　　其次，以空間熱點(diǎn)分析和時(shí)間序列分析為基礎(chǔ)，利用時(shí)空立方體模型將時(shí)空關(guān)系納入熱點(diǎn)分析中，探測交通擁堵時(shí)空分布中存在的冷熱點(diǎn)，并應(yīng)用時(shí)間序列分析評(píng)估這些冷熱點(diǎn)隨時(shí)間的變化趨勢，對(duì)冷熱點(diǎn)的時(shí)空類型進(jìn)行分類。
　　由于在不同的空間

4、和時(shí)間尺度上聚合交通擁堵點(diǎn)，會(huì)得到不同的交通擁堵點(diǎn)時(shí)空立方體，最后挖掘出的模式和關(guān)系可能非常的不同。本文通過控制因素法對(duì)交通擁堵時(shí)空模式挖掘的尺度進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)分析表明:以較小的時(shí)間步長和空間距離聚合交通擁堵點(diǎn)，會(huì)挖掘出更多的冷熱點(diǎn);交通擁堵點(diǎn)時(shí)空立方體存在對(duì)應(yīng)時(shí)空鄰域閾值，達(dá)到閾值后挖掘的時(shí)空熱點(diǎn)大致相似。在此基礎(chǔ)上綜合利用空間自相關(guān)、時(shí)間自相關(guān)和時(shí)間周期性等理論，研究一種基于交通擁堵點(diǎn)的時(shí)空模式挖掘的尺度選擇方法。
　　最后，

5、選取成都市城區(qū)為試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行交通擁堵時(shí)空熱點(diǎn)模式挖掘分析。根據(jù)采集的交通流量數(shù)據(jù)，創(chuàng)建交通擁堵點(diǎn)時(shí)空立方體，用以表達(dá)交通擁堵的時(shí)空分布現(xiàn)象?；诮煌〒矶曼c(diǎn)時(shí)空立方體模型，分析交通擁堵的時(shí)空熱點(diǎn)分布模式。同時(shí)，對(duì)交通擁堵的時(shí)空變化趨勢類型進(jìn)行分類，以冷熱點(diǎn)圖方式可視化呈現(xiàn)交通擁堵的時(shí)空分布格局。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用時(shí)空立方體模型和時(shí)空熱點(diǎn)分析方法能夠有效地挖掘成都市交通擁堵的時(shí)空分布模式。
　　綜上所述，本文構(gòu)建的包括交通擁堵點(diǎn)的數(shù)據(jù)獲