论文部分内容阅读
近些年,随着互联网与物联网技术的进步和城市人口的不断增长,城市数据呈现爆炸性增长,出租车GPS数据就是轨迹数据中的一种,出租车数据中包含着人们日常的出行习惯,如时间信息、地域信息、出租车师傅的路线选择偏好、速度等出行信息。数据可视化技术是在大数据时代逐渐兴盛起来的一门技术,将数据以图形可视化的形式呈现出来,并进行可视分析,从而挖掘数据价值。就出租车轨迹数据来讲,该类数据具有时空属性,利用可视化技术进行可视分析更容易挖掘轨迹数据的价值。目前,国内外许多学者都对出租车GPS数据进行了研究,主要都是通过模型构建对交通行为分析、交通状态估计、出行Origin-Destination(OD)预测进行研究,较少涉及通过可视分析的方式来发现出行游客该类特定人群的出行模式,而杭州是著名的旅游城市,出租车又会是游客出行的首选交通工具,因此该类信息对城市管理者拥有极大的城市价值。本文根据杭州出租车2014.11.01~2014.11.07的7天GPS轨迹数据,以西湖景区为研究区域设计了可视分析系统,基于该系统首先对景区内上/下车游客的出行时间模式进行可视分析,并通过热力图与散点图引导进一步分析出行热点地域模式,更关键的是用户可以自主框选目标游客,动态还原游客OD出行过程,结合轨迹分布及可视化组件时间条图、烟花图、速度流线图、速度云图,让城市管理者在交互探索中直观获取游客的出行路线选择、出行时间分布、目的地或出发地功能区信息,充分了解游客来源与去向,从而获取景区游客7天的出行模式。本文首先介绍了轨迹数据可视化的一些国内外研究现状,接着详细介绍了本文的主要工作,从出租车数据的清洗存储、计算分析到构建可视化系统过程,随后展示了可视化系统主界面、系统架构图及系统详细功能模块,接着重点介绍了本文可视化系统的组件设计,分为出行时间分析组件、出行地域分析组件、OD出行过程动态分析组件,并详细阐述了基于轨迹数据进行可视化组件设计时考虑的因素,如数据的粒度、时空双重展示、时空动态展示交互性、可视化美学等,通过大量的图片展示,完成出行时间模式、出行地域模式、OD动态出行过程三方面的研究需求。最后基于两个可视分析案例充分展示了一次完整的可视分析流程,通过自主框选目标乘客,从上车游客、下车游客两类人群展开,根据可视化系统产生的结果从不同角度展开了可视分析,如出行时间、地域、Point Of Interest(POI,兴趣点)信息等,完成了对框选区域内目标游客出行模式的挖掘。最后,希望该可视化系统能为城市旅游管理者提供一个可视分析工具,提高城市的数字管理能力,将日益增长的城市轨迹数据转化为切实可用的数字资产,促进杭州旅游城市的建设。