结合出租车轨迹数据的城市道路拥堵时空分析

为定性和定量分析城市道路拥堵情况,选用能够消除道路等级影响的INRIX指标,利用出租车轨迹数据计算道路拥堵指数,并提出道路拥堵指数异常的判定和基于区域连续性的拥堵指数修正方法. 利用福州市2015年5月份出租车轨迹数据计算道路的拥堵指数,研究了福州市工作日早高峰期间在量化指标下道路拥堵的时空分布,并尝试挖掘道路拥堵的关联规则为居民出行提供建议. 结果表明,在工作日早高峰时段,福州市道路拥堵在时间上的分布呈三段式,而在空间上分布不均.     

基于GPS数据的城市常发性拥堵区域识别方法

识别城市交通常发性拥堵区域,能够为交通管理部门和规划部门提供相应的改进建议,对城市道路网络健康运行具有重要作用。城市交通拥堵判别方法存在两个难题:基于传统检测器方法应用的局限性;基于路段级别的方法存在费工费时的地图匹配问题。针对这两个问题,提出基于车辆GPS轨迹数据的网格级别的拥堵判别方法;并利用改进的具有噪声应用的基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法识别城市常发性拥堵区域。基于哈尔滨市城市道路网络、出租车和公交车GPS轨迹数据进行算例分析,结果表明,其能够有效判别基于网格的交通拥堵,并成功识别城市常发性拥堵区域。     

基于路段转移采样的最优路径集计算方法

为了不计算路段阻抗而获取起点到终点的多条最优路径,提出一种基于路段间转移概率并通过路段转移采样来计算最优路径集的方法(最优路径集路段转移概率法):首先,通过分时段、分区域来获取路段间转移概率,采用时段划分将交通状态随时间变化的影响纳入考虑,利用交通小区代替给定起点和终点,避免了路网中起点与终点数量巨大、特定点对之间数据量不足的问题; 然后,基于路段转移采样进行轨迹采样并获取最优路径集。该方法不需计算路段阻抗,对数据要求低,计算简便。案例分析表明:利用最优路径集路段转移概率法得到的计算路径与实际路径的涵盖程度高,区域划分大小对结果影响较小,时段划分可有效反应交通状况。     

基于轨迹间时空关联性的数据聚类算法

针对现有轨迹聚类算法中对轨迹之间的时空关联性考虑不足以及全局唯一距离阈值带来的算法的时空复杂度高以及聚类精度低的问题,提出了一种基于轨迹间时空关联性的数据聚类算法(The Data Clustering Algorithm Based on Spatio-temporal Correlation between Tra...     

出租车GPS数据轨迹化方法研究

为提高出租车行业理论研究与实际应用的GPS轨迹数据质量,针对原始的出租车GPS数据,提出一套考虑出租车行业特性的完整的GPS数据轨迹化方法。分析了哈尔滨市出租车GPS数据的采样率、误差及与路网的匹配情况;提出一种考虑车头朝向、临近距离、路段连通性及转弯限制四种权重的拓扑地图匹配算法;提出一种出租车出行轨迹识别方法,并在此条件下建立了出租车GPS轨迹的存储结构模型。结果表明,提出的地图匹配算法有较高的准确率,能够满足理论研究及实践应用的需要;而轨迹识别方法及存储模型在实际中成功应用,为哈尔滨市出租车智能管理调度平台提供数据支撑。     

基于Carsim的弯道路段行车轨迹研究

针对受驾驶人自身驾驶经验和习惯、视野、道路周边环境等因素影响的车辆行驶轨迹,探究了典型车辆行驶轨迹(正常轨迹、理想轨迹、切线轨迹、漂移轨迹、摇摆轨迹和修正轨迹)条件下的车辆动力学响应. 在Carsim环境中构建了以6种行车轨迹为道路中心线的弯道路段,并使车辆的左前轮始终沿道路中心线行驶,仿真过程中记录车辆动力学参数的时变曲线. 研究表明:车辆沿切线和正常轨迹行驶时,能够以安全、高效、舒适的理想状态通过弯道路段;而当车辆沿修正轨迹、摇摆轨迹等行驶时,行驶稳定性和舒适性较差.     

移动对象轨迹预测

为了帮助人们了解移动对象轨迹预测研究领域的成果,并准确预测移动目标运动趋势,对国内外相关文献进行了系统梳理和归纳。从基于物理机理建模、基于移动对象行为建模和基于移动个体交互建模三个方面对移动对象轨迹预测技术进行了分析。分别阐述了相关算法的核心原理方法,以及在轨迹预测中的适用范围和优缺点,指出移动对象轨迹预测研究所面临的挑战和研究重点。     

基于查询代价的两级轨迹数据划分算法

轨迹数据具有规模大、更新频繁的特点,对轨迹数据的查询具有较高的性能要求.为了提高轨迹数据的查询效率,提出了两级轨迹数据划分算法:在第一级划分中,使用基于优化最小边界矩形(Minimum Bounding Rectangle, MBR)的轨迹数据划分方法将轨迹数据划分为子轨迹,以提高轨迹数据的近似效果;在第二级划分中,按照时空范围,使用网格结构对子轨迹进行分组.基于划分算法提出了R-tree结点组织方法,将划分后的轨迹数据自底向上地构建R-tree.通过实验展示了所提的划分算法对查询效率的提升.实验表明,与基于轨迹段平均个数和基于组合运动特征这两种轨迹数据划分算法相比,所提算法具有更好的查询性能,查询效率分别平均提升了43.0%和30.5%.     

GPS定位数据的在线识别与预测

通过大量的ＧＰＳ定位观测数据的统计处理导出了一种对非平稳时序列建模或识别及预测的简单方法。该方法是 基于小二乘法和线性系统识别方法。并提出了与传统ＡＲＭＡ模型有所不同的模型，我们称之为准ＡＲＭＡ模型，用具时变参数的模型对ＧＰＳ接收机输出数据进行线识别与预测，证实了此方法有效方法。     

基于泊松过程的 寻找空驶 出租车的算法

随着城市化进程的推进,城市车辆数量呈现激增的趋势.城市交通为居民的出行提供便利的同时,也带来了比如打车难问题.为了解决这个问题,首先采用对大规模的出租车GPS轨迹数据进行预处理,并生成道路特征索引;然后利用非齐次泊松过程NPP进行预测和推荐工作.用此方法与其它相关先进方法进行对比,实验结果表明,此方法在准确率和运行效率方面更具优势.     

基于公交浮动车数据的城市主干道交通拥堵预测

交通拥堵预测是解决交通拥堵问题的前提。针对速度特性分析不全面的问题,基于公交浮动车数据,在速度时间相关性和空间相关性分析的基础上,加入了公交流量和时间占有率两个特征,提出了考虑时空特性和公交车流特性的改进粒子群优化的径向基函数神经网络(particle swarm optimization-radial basis function, PSO-RBF)速度预测模型。通过比较预测结果与速度阈值,得到城市主干道的交通拥堵情况。结果表明,与只考虑时空特性的预测结果相比,所提出的基于时空特性和公交车流特性的预测方法,可使模型预测的均方根误差(root mean square error, RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)分别降低13.58%、12.63%,决定系数达92.39%。同时,实例验证了改进的PSO-RBF神经网络模型的预测精度要优于标准的PSO-RBF神经网络。     

基于GPS轨迹数据的混合多步Markov位置预测

随着移动设备和定位技术的广泛应用,基于位置服务成为研究热点,位置预测是其重要研究内容.基于GPS轨迹数据,对位置预测方法进行研究.Markov模型可以较好地表示时序数据,因此可较好地用于位置建模和预测.在基于Markov建模的位置预测中,1阶Markov模型存在轨迹信息利用不充分、预测准确率低的问题;而多阶Markov模型存在状态空间急剧膨胀的问题.针对这些问题,提出了基于混合多步Markov模型的位置预测方法,在将原始GPS轨迹转化为区域轨迹的基础上,对各多步模型进行融合,提出了基于Adaboost框架的各多步模型影响系数的生成方法,在保证状态空间不变的情况下提高了预测准确性.真实数据集上的实验验证了所提位置预测方法的有效性.     

基于浮动车技术的动态交通拥挤预测模型

利用动态交通信息实现路网交通拥挤动态预测是城市智能交通管理系统的一大关键技术。本文提出一种新的动态交通拥挤预测模型。该模型应用浮动车数据判断路网实时交通流具体状况,结合路网静态拓扑结构,应用多重模糊推理,对路段发生交通拥挤的发生可能性、拥挤程度和形成时间做出预测。现场实测数据表明,该模型具有良好的预测效果。     

基于变分自动编码器的车辆轨迹预测研究

针对轨迹预测中车辆与周边车辆、道路几何之间交互关系建模不充分,以及车辆轨迹多模态建模不完整等一系列问题,提出了一种基于变分自动编码器的车辆轨迹预测方法。首先,通过长短时记忆网络从原始数据中提取轨迹数据与车道信息的语义特征;其次,引入多头注意力机制,采用两个单独的注意力模块分别建立车辆与车辆交互模型及车辆与道路交互模型,能够更好地反映周边车辆与道路几何对车辆轨迹的交互影响,得到丰富的场景上下文信息;接着利用变分自动编码器对车辆轨迹多模态建模,捕捉轨迹预测的随机性质以生成合理的未来轨迹分布;最后从分布中多次重复采样以生成多条可能的未来轨迹。通过搭建实验平台和使用Argoverse自然驾驶数据集进行测试,改进后的预测方法在平均位移误差和最终位移误差指标下的数值分别为1.03和1.51,预测精度上相较于其他3种预测方法,分别提升了45%、46%、32%;实验结果表明：预测方法可以有效地改善车辆与周边车辆、道路几何之间交互关系建模不充分,以及车辆轨迹多模态建模不完整等问题,预测精度提高,总体预测性能良好。     

基于GPS的山区农村公路线形安全改进方法

针对山区农村道路线形和路侧危险系数高的问题,利用GPS定位技术采集道路中线、边线和路线地形地貌信息,结合现有的交通设施布置情况,评价各危险路段的安全等级,根据危险性质进行安全分类. 从安全角度提出了最优的路线改进方法和交通安全设施设置方法,并基于GPS对山区农村道路的交通车辆进行定位和测速,对改进后的路况安全状况进行了整体评价. 结果显示,人与车的行车安全系数得到显著提高.     

基于预测的城市交通拥堵传播与控制策略研究

为缓解城市交通拥堵,提高城市交通网络的运行效率,提出了预测型交通拥堵控制策略的理念. 运用改进的中观交通仿真模型模拟城市交通流的运动规律,采用类似随机动态交通分配的方法对动态的OD进行网络加载,得到了交通状态的预测,从而提前判断交通拥堵的发生,制定相应的交通拥堵控制策略,防堵于未然. 仿真结果验证了本文提出的方法可以有效地控制交通拥堵.     

基于用户移动行为相似性聚类的Markov位置预测

由于采集点丢失或出现新用户等原因,GPS轨迹数据往往具有稀疏性,使得基于单个用户数据的位置预测准确率较低.针对这种情况,提出了基于移动行为相似性和用户聚类的Markov位置预测方法.首先,基于Voronoi图和原始GPS轨迹进行区域划分,位置预测基于区域轨迹进行;其次,提出了同时考虑用户转移特性和用户区域特性的移动行为相似性计算方法;再次,根据移动行为相似性对用户进行聚类,并在聚类的用户组上采用一阶Markov模型进行位置预测,提高了位置预测的准确性.真实GPS轨迹数据上的实验表明了所提出方法的有效性.