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    一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法及系統技術方案

    技術編號:44153759 閱讀:10 留言:0更新日期:2025-01-29 10:26
    本發明專利技術公開了一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法及系統,通過整合城市中公交、地鐵、出租車和共享單車多種交通方式的大數據,能夠全面描繪城市居民出行概況,規避單一數據源造成的偏差,數據預處理將原始數據轉換為統一的空間點數據格式,確保分析精準,OD提取不僅記錄出行起點與終點,還計算出行時長,為出行行為分析提供關鍵依據,時空分布特征分析綜合考慮時間空間尺度,精細揭示各交通方式的空間交互網絡,交互矩陣構建則將OD匹配至空間單元,構建站點或網格間的OD交互矩陣,量化出行行為,出行特征比較揭示不同時間段出行差異,識別交通瓶頸與熱點,出行模式識別則發現高頻OD對與交互區域,為城市交通規劃和管理提供科學指導和建議。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及城市交通分布分析,尤其涉及一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法及系統


    技術介紹

    1、在當前城市化快速發展的背景下,城市交通擁堵問題日益突出,給人們的出行帶來了諸多不便。傳統的城市交通分析方法大多依賴于有限的交通調查數據和經驗判斷,難以全面、準確地反映城市交通的真實狀況。隨著大數據技術的不斷發展,收集和分析城市交通大數據成為了一種新的解決途徑。

    2、然而,現有技術在使用大數據進行城市交通分布分析時,存在以下缺陷:(1)傳統方法往往只關注某一種或幾種交通方式的數據,如僅使用公交刷卡數據或出租車gps數據,這導致分析結果不夠全面,難以準確反映城市交通的整體狀況;(2)由于數據量龐大且格式多樣,現有技術在數據預處理和od(起點-終點)提取等步驟上往往效率低下,需要耗費大量時間和計算資源;(3)在計算各種交通方式的出行時長時,現有技術往往采用簡單的平均速度或固定路徑來計算,忽略了實際交通狀況(如擁堵、事故等)對出行時長的影響,導致計算結果不夠準確;(4)即使完成了數據分析,現有技術也往往難以將分析結果直接應用于城市交通規劃和優化中,缺乏與城市規劃、道路設計等相關領域的有效銜接。


    技術實現思路

    1、有鑒于此,本專利技術提出一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法及系統,能夠提高城市交通分析的準確性和全面性,為城市交通規劃和優化提供有力支持。

    2、本專利技術的技術方案是這樣實現的:

    3、一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,具體包括:</p>

    4、數據收集步驟:收集城市中的多種交通方式的大數據,包括公交刷卡數據、地鐵出行數據、出租車od數據及共享單車使用數據;

    5、數據預處理步驟:將收集到的原始數據轉換為空間點數據;

    6、od提取步驟:對空間點數據進行起點終點提取,并計算各種交通方式的出行時長;

    7、時空分布特征分析步驟:結合時間和空間兩個維度的尺度效應,分析各種交通方式的空間交互網絡分布特征;

    8、交互矩陣構建步驟:依據空間交互網絡分布特征,將各種交通方式的起點和終點分別匹配到對應的空間單元上,構建站點間或網格間的od交互矩陣;

    9、出行特征比較步驟:對比不同時間段的出行特征,分析早晚高峰、出行頻次以及出行時間的差異;

    10、出行模式識別步驟:分析od交互矩陣,識別出高頻交互的od對和交互區域,得到居民出行的規律和模式;

    11、可視化與結果輸出步驟:應用g?is技術進行數據可視化,依據比較結果和識別結果統計出每個空間單元的o、d數量和od交互頻次,并以圖形化的方式展示分析結果,得到城市交通的交互分布分析。

    12、作為所述基于多源大數據的城市交通分布分析方法的進一步可選方案,所述將收集到的原始數據轉換為空間點數據,具體包括:

    13、將原始數據轉換為shapefi?l?e格式的空間點數據;

    14、在數據轉換過程中,確保保留關鍵信息字段,所述關鍵信息字段包括卡號、上車/下車時間、站點/經緯度坐標;

    15、對轉換后的數據進行清洗,去除明顯異常的數據點,所述明顯異常的數據點包括不合理的出行時長、重復的記錄或不符合邏輯的站點組合。

    16、作為所述基于多源大數據的城市交通分布分析方法的進一步可選方案,所述對空間點數據進行起點終點提取,并計算各種交通方式的出行時長,具體包括:

    17、將轉換后的空間點數據導入到數據處理軟件中;

    18、數據處理軟件根據數據中的時間戳和位置信息,識別每個出行的起點和終點;

    19、將識別出的od數據進行整理分析,生成od對組合,每個所述od對組合都有唯一的標識,并包含出行時長。

    20、作為所述基于多源大數據的城市交通分布分析方法的進一步可選方案,所述結合時間和空間兩個維度的尺度效應,分析各種交通方式的空間交互網絡分布特征,具體包括:

    21、根據交通方式的特點,選擇合適的空間單元進行分析,其中公交和地鐵以站點為單元,共享單車和出租車以社會管理網格為單元;

    22、分析全天各時段的出行時間分布,識別早高峰和晚高峰的出行特征;

    23、分析不同交通方式的出行頻次在空間上的分布特征;

    24、依據出行特征和分布特征統計并比較不同交通方式在一周、工作日和休息日的出行頻次;

    25、依據出行特征和分布特征計算并比較不同交通方式的平均出行時間;

    26、依據出行特征和分布特征分析站點間或網格間的交互強度;

    27、依據出行頻次、出行時間以及交互強度,得到各種交通方式的空間交互網絡分布特征。

    28、作為所述基于多源大數據的城市交通分布分析方法的進一步可選方案,所述空間交互網絡分布特征,將各種交通方式的起點和終點分別匹配到對應的空間交互網絡分布特征上,構建站點間或網格間的od交互矩陣,具體包括:

    29、對于每種交通方式,將其od點分別匹配到相應的空間單元上,其中,公交和地鐵以站點為單元,共享單車和出租車以社會管理網格為單元;

    30、根據匹配后的od數據,構建站點間或網格間的od交互矩陣,所述od交互矩陣的行列分別代表不同的空間單元,矩陣中的元素則表示空間單元之間的od交互頻次。

    31、作為所述基于多源大數據的城市交通分布分析方法的進一步可選方案,所述對比不同時間段的出行特征,分析早晚高峰、出行頻次以及出行時間的差異,具體包括:

    32、從原始數據中篩選出工作日和休息日的出行數據;

    33、分析工作日與休息日的全天出行頻次時間分布圖,確定早晚高峰時段;

    34、對比工作日與休息日的出行頻次,比較兩者是否存在差異;

    35、計算工作日與休息日的平均出行時間,比較兩者之間的差異;

    36、利用構建的站點間或網格間的od交互矩陣,分析工作日與休息日的交互頻次變化。

    37、作為所述基于多源大數據的城市交通分布分析方法的進一步可選方案,所述分析od交互矩陣,識別出高頻交互的od對和交互區域,得到居民出行的規律和模式,具體包括:

    38、對od交互矩陣中的每個od對進行頻次統計,計算出每個od對的交互頻次;

    39、根據設定的閾值,篩選出交互頻次較高的od對;

    40、采用空間聚類算法對od交互矩陣中的數據進行聚類分析,將具有相似交互特征的區域劃分為同一類,形成不同的交互區域;

    41、結合高頻交互od對和交互區域的分析結果,得到居民出行的規律和模式。

    42、一種基于多源大數據的城市交通分布分析系統,包括:

    43、數據收集模塊,用于收集城市中的多種交通方式的大數據,包括公交刷卡數據、地鐵出行數據、出租車od數據及共享單車使用數據;

    44、數據預處理模塊,用于將收集到的原始數據轉換為空間點數據;

    45、od提取模塊,用于對空間點數據進行起點本文檔來自技高網...

    【技術保護點】

    1.一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,具體包括:

    2.根據權利要求1所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述將收集到的原始數據轉換為空間點數據,具體包括:

    3.根據權利要求2所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述對空間點數據進行起點終點提取,并計算各種交通方式的出行時長,具體包括:

    4.根據權利要求3所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述結合時間和空間兩個維度的尺度效應,分析各種交通方式的空間交互網絡分布特征,具體包括:

    5.根據權利要求4所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述空間交互網絡分布特征,將各種交通方式的起點和終點分別匹配到對應的空間交互網絡分布特征上,構建站點間或網格間的OD交互矩陣,具體包括:

    6.根據權利要求5所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述對比不同時間段的出行特征,分析早晚高峰、出行頻次以及出行時間的差異,具體包括:

    7.根據權利要求6所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述分析OD交互矩陣,識別出高頻交互的OD對和交互區域,得到居民出行的規律和模式,具體包括:

    8.一種基于多源大數據的城市交通分布分析系統,其特征在于,包括:

    9.一種計算設備,其特征在于,包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1-7中任意一項所述基于多源大數據的城市交通分布分析方法的步驟。

    10.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,所述存儲介質上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-7中任意一項所述基于多源大數據的城市交通分布分析方法的步驟。

    ...

    【技術特征摘要】

    1.一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,具體包括:

    2.根據權利要求1所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述將收集到的原始數據轉換為空間點數據,具體包括:

    3.根據權利要求2所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述對空間點數據進行起點終點提取,并計算各種交通方式的出行時長,具體包括:

    4.根據權利要求3所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述結合時間和空間兩個維度的尺度效應,分析各種交通方式的空間交互網絡分布特征,具體包括:

    5.根據權利要求4所述的一種基于多源大數據的城市交通分布分析方法,其特征在于,所述空間交互網絡分布特征,將各種交通方式的起點和終點分別匹配到對應的空間交互網絡分布特征上,構建站點間或網格間的od交互矩陣,具體包括:

    6.根據權利要求5所述...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:王丹李鵬周文孫方婷蔡鳳維賴鳳晨
    申請(專利權)人:廣東省建筑設計研究院集團股份有限公司
    類型:發明
    國別省市:

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