基于深度学习的车辆轨迹重建与异常轨迹识别

车辆移动轨迹的不确定性及异常点段的存在使其在数字交通领域的应用面临挑战。本文构建基于数据增强的LSTM-AE-Attention深度学习模型，进行车辆轨迹重建和异常轨迹识别。首 先，使用对抗生成网络和贝塞尔样条曲线从样本量和种类两方面扩充数据集，实现数据增强；其 次，通过自编码网络与长短时记忆神经网络提取轨迹特征并完成轨迹重建；最后，结合自编码网络预训练和注意力机制构建异常识别模型。采用实际车辆轨迹数据测试，模型的评价指标明显优于支持向量机、随机森林和长短时记忆神经网络模型，重建实验中模型的决定系数为0.968，异常识别实验中模型的F1值较对比模型平均提升9.8%。结果表明，本文提出的模型可有效、可靠地运用于平滑车辆轨迹数据和纠正异常车辆轨迹。     

卡口数据挖掘与城市道路交通分析

基于卡口数据,设计道路交通分析任务和数据挖掘算法,探索分析结果在宏观、中观、微观层面对城市交通规划、建设和管理的工程应用。基于所有车辆一日经过的卡口序列,提出毗邻区域交通量、车流轨迹和道路运行状况三大分析任务和技术方案。提出毗邻区域交通量概念,计算有道路连接的毗邻区域间的车流量,得到宏观路网交通量分布特征。采用频繁子序列挖掘算法得到满足特定条件的车辆群频繁经过的卡口集合和顺序,得到车辆群的活动范围和重要路径。基于车辆到达路段起点和终点的时间间隔,得到随着时间变化的路段车辆行程时间分布。以湖北省宜昌市为例阐述工程应用,总结提出卡口数据挖掘与道路交通分析系统框架。     

基于有趣地点压缩的时空轨迹聚类

研究移动物体时空轨迹局部关键地点时空相似的聚类问题.根据移动物体的运动状态提取轨迹中的有趣地点,利用最小包围盒技术对这些有趣地点进行描述,得到基于有趣地点压缩的轨迹表示形式;然后给出一个时空属性相结合的相似性度量公式,对压缩表示的轨迹进行相似性度量;基于这个相似性度量公式对轨迹进行聚类,聚类方法采用层次聚类法.实验结果表明,本文提出的方法能有效地对移动物体时空轨迹进行聚类,由于采用了增量式的轨迹压缩方法,不仅提高了聚类的速度,而且还实现了增量式的轨迹聚类.     

基于可写入RFID技术和移动Ad Hoc网络的交通信息系统

基于可写入RFID技术和移动Ad Hoc网络的交通信息系统,利用可写入RFID技术对车辆和道路进行全面的数据采集,并通过移动Ad Hoc网络与交通控制中心进行信息交换。在对信息进行分析处理后,交通控制中心发送控制信息经移动Ad Hoc网络对交通控制设备和车辆进行实时管理,实现对交通的智能化控制。     

基于时空相似度聚类的热点载客路径挖掘

出租车的载客轨迹直接体现了车辆的行驶状态和居民的出行规律,热点载客路径的挖掘为交通管理与规划,居民行为模式发现及出租车载客推荐等具有重要价值. 本文以兰州市3 000 辆出租车载客轨迹为研究对象,提出了基于时空相似性聚类的热点载客路径挖掘算法. 首先,根据出租车的GPS轨迹数据提取出载客轨迹及其核心轨迹;然后,根据提出的相似性度量算法计算核心轨迹的空间相似性、时间相似性及时空相似性,并结合DBSCAN聚类算法对载客轨迹进行聚类;最后,根据聚类结果获取城市热点载客路径的空间分布,并分析了其在工作日和非工作日的差异. 实验结果表明,本文提出的挖掘算法能有效、快速地发现城市热点载客路径的分布.     

基于时空相似度聚类的热点载客路径挖掘

出租车的载客轨迹直接体现了车辆的行驶状态和居民的出行规律,热点载客路径的挖掘为交通管理与规划,居民行为模式发现及出租车载客推荐等具有重要价值. 本文以兰州市3 000 辆出租车载客轨迹为研究对象,提出了基于时空相似性聚类的热点载客路径挖掘算法. 首先,根据出租车的GPS轨迹数据提取出载客轨迹及其核心轨迹;然后,根据提出的相似性度量算法计算核心轨迹的空间相似性、时间相似性及时空相似性,并结合DBSCAN聚类算法对载客轨迹进行聚类;最后,根据聚类结果获取城市热点载客路径的空间分布,并分析了其在工作日和非工作日的差异. 实验结果表明,本文提出的挖掘算法能有效、快速地发现城市热点载客路径的分布.     

基于车辆身份感知数据的路段轨迹 重构方法研究

车辆轨迹蕴含着大量丰富的交通流时空信息,对于全面解构城市交通路网运行具有至关重要的意义.传统车辆轨迹重构模型大多基于定点线圈检测数据或者浮动车轨迹数据作为输入数据,并且普遍未考虑过饱和交通状态.本文提出了一种基于车辆身份感知数据的车辆路段轨迹重构方法,通过构建一种绿灯相位回溯框架,基于交通流激波理论分段重构车辆行程轨迹,每次回溯过程包含两个主要步骤,即估计车辆状态和分状态重构车辆行程轨迹;然后在Paramics 微观交通仿真平台上对本方法模型的准确性进行了验证.结果表明,该方法在各种饱和状态下均能达到令人满意的应用效果.     

基于车辆身份感知数据的路段轨迹重构方法研究

车辆轨迹蕴含着大量丰富的交通流时空信息,对于全面解构城市交通路网运行具有至关重要的意义.传统车辆轨迹重构模型大多基于定点线圈检测数据或者浮动车轨迹数据作为输入数据,并且普遍未考虑过饱和交通状态.本文提出了一种基于车辆身份感知数据的车辆路段轨迹重构方法,通过构建一种绿灯相位回溯框架,基于交通流激波理论分段重构车辆行程轨迹,每次回溯过程包含两个主要步骤,即估计车辆状态和分状态重构车辆行程轨迹;然后在Paramics 微观交通仿真平台上对本方法模型的准确性进行了验证.结果表明,该方法在各种饱和状态下均能达到令人满意的应用效果.     

基于轨迹数据的过饱和信号路口排队长度分析

针对交通过饱和情况，利用网联车轨迹数据提供的车辆到达和停车位置等信息，提出一种基于交通冲击波的周期初始队列长度和最大排队长度的估计方法。基于网联车车辆轨迹确定车辆到达时刻、排队时刻、启动时刻及驶离时刻4个临界点的时空数据，并根据时空信息建立到达率估计模型，运用冲击波理论对每个周期初始队列长度及最大排队长度进行估计，应用微观交通仿真软件SUMO对模型进行仿真验证。实验结果表明：在网联车渗透率不低于20%的情况下，当v/c=1.0(v为实际交通流量，c为道路通行能力)时，初始队列长度MAE值小于6.5 m,MAPE值小于10%，最大排队长度的MAE值小于16.0 m,MAPE值小于11%，说明基于车辆轨迹的交叉口排队长度估计模型能够较为有效地估计过饱和交叉口的最大排队长度和初始队列长度。     

基于GIS的车辆排放监测辅助分析平台开发

车辆排放监测是掌握车辆实时、动态排放信息及相关影响因素的主要手段。以车载排放测试系统（PEMS）获得的数据为基础,基于ArcGIS Engine平台,研究开发基于GIS的车辆排放监测辅助分析平台。平台可以帮助处理车辆实时的位置、速度、行驶路线、道路状况等状态信息,以及车辆污染物的排放信息,并且可以重复、直观再现上述信息。平台具有文本数据读取、自定义车辆符号显示、车辆轨迹的查询与绘制、车辆最新位置信息提取与定位、专题地图制作与输出、车辆路线数据输出等功能,可以有效帮助研究人员开展车辆排放的相关研究。     

基于泛布尔代数的交通信号控制的数据挖掘

提出了将基于泛布尔代数理论的数据挖掘技术应用到城市交通信号控制中。针对城市单个T形交叉路口的交通流控制,利用这种新的数据挖掘技术对其进行了初步分析,采用了多相位实时控制策略;对提取的决策规则,建立起决策系统的泛布尔模型。仿真结果表明,通过这种新的数据挖掘技术得出的控制模型,对实时改善交通流的管理和控制,效果优于传统的交通流控制技术。     

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海量动态交通流中,经常出现结伴而行的车辆.特定区域内,当结伴车辆出现的概率较大时,即可将其视为伴随车辆,这类车辆具有相互掩护和团伙作案的重大嫌疑.及早检测和识别伴随车辆,能有效降低道路交通安全系统中的危险因素,对预防和减少与道路有关的治安和刑事案件,也具有十分重要的意义.本文在车牌自动识别数据库基础上,应用数据挖掘技术,提出伴随车辆检测和识别算法,并进行了实地测试.实验结果表明：应用数据挖掘技术对伴随车辆进行分析检测,具有检测效率高、检测误差小、应用范围广的特点,完全可以满足刑侦等部门对伴随嫌疑车辆进一步排查的需要.     

����OLAM�ĸ��ٹ�·��ͨ����άԤ���о�

OLAM是联机分析处理与数据挖掘的有机结合,本文以高速公路收费数据为基础,提出一种基于OLAM实现高速公路交通量多维预测的方法.该方法构建了多维数据雪花模型,建立起收费数据的数据仓库并得到交通量多维统计结果;在构建季节ARIMA预测模型过程中,检测出因节假日、恶劣天气导致的交通量异常值并对模型进行修正;最后利用修正后的模型实现了交通量的预测.与一般季节ARIMA模型相比,修正后模型的白噪声方差和AIC值显著降低,数据拟合程度明显提高.实验结果表明,该方法具有较高的预测精度,其中MAE和MAPE分别为50.43和1.59%,能够满足高速公路管理部门利用收费数据分析、预测交通量时空变化趋势的要求,从而为制定各项政策提供理论依据和决策参考.     

基于手机信令数据的城市通勤出行特征研究

通勤交通出行特征是研究城市交通规划的重要数据基础,如何有效提取通勤出行特征成为研究城市居民通勤出行的关键。文章通过分析手机信令数据特性和通勤出行特征,利用手机信令数据挖掘的相关技术,建立通勤出行特征提取模型并进行实例研究,与传统的居民出行调查分析进行对比,验证利用手机信令数据进行通勤出行特征研究的可行性。     

面向城市交通规划的多源手机 信令数据相关性研究

随着智能手机的普及，基于手机信令数据获取城市交通出行和人口活动信息成为了一种常用手段.但在实际应用中，绝大部分的信令数据分析都是基于单个运营商的数据.由于无法确定不同运营商数据之间是否存在显著差异，也就无法保证基于单个运营商数据的计算结果能够满足城市交通分析的精度要求.针对这一问题，本文使用某城市 2个运营商 5个工作日的信令数据，分别计算了交通规划中常用的人口分布和交通出行信息.计算结果发现，在使用算法一致的前提下，2个运营商的人口和交通出行结果十分相似，特别是居民移动人口分布和出行 OD矩阵基本没有差距，相关系数在 0.9以上，且当时间和空间尺度发生变化时仍然保持较高的相似性.但是，从城市停留人口分布的计算结果来看，由于 2个运营商设置的位置更新周期的差异，导致计算的停留人口分布相关系数较低，在0.7左右.     

面向城市交通规划的多源手机信令数据相关性研究

随着智能手机的普及，基于手机信令数据获取城市交通出行和人口活动信息成为了一种常用手段.但在实际应用中，绝大部分的信令数据分析都是基于单个运营商的数据.由于无法确定不同运营商数据之间是否存在显著差异，也就无法保证基于单个运营商数据的计算结果能够满足城市交通分析的精度要求.针对这一问题，本文使用某城市 2个运营商 5个工作日的信令数据，分别计算了交通规划中常用的人口分布和交通出行信息.计算结果发现，在使用算法一致的前提下，2个运营商的人口和交通出行结果十分相似，特别是居民移动人口分布和出行 OD矩阵基本没有差距，相关系数在 0.9以上，且当时间和空间尺度发生变化时仍然保持较高的相似性.但是，从城市停留人口分布的计算结果来看，由于 2个运营商设置的位置更新周期的差异，导致计算的停留人口分布相关系数较低，在0.7左右.     

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为了克服经典速度－密度模型刻画道路交通流动态变化特性的缺陷,将更丰富的路段检测信息运用到交通仿真模型参数的标定过程中.提出在预处理检测器数据后,采用一种基于凝聚层次聚类的局部加权回归算法标定车辆速度.该算法先对训练样本进行聚类,然后用凝聚层次聚类法对每一个约束类生成一棵聚类树;其次用k 最近邻方法将与待估计速度相关的新样本划入适当的类中,最后采用局部加权回归标定车辆速度.利用现场数据对算法进行了大量测试,分别将车流密度,密度与流量作为变量标定车速.结果表明,提出的算法是有效的,适用于基于仿真的动态交通分配系统.     

数据挖掘技术在固定型交通检测器配置优化中的应用

结合固定型交通检测器空间配置的四条原则和配置密度优化步骤，提出固定型交通检测器配置优化的数据挖掘方法。设计6种高速公路出口匝道的固定型交通检测器配置密度方案作为实例研究对像，运用数据挖掘技术的时间序列指数平滑方法、ARIMA方法和神经网络方法分别建立高速公路出口匝道小时交通量Winters预测模型，ARIMA预测模型及神经网络预测模型。采用网络搜索技术确定Winters模型参数，设计一种比传统ARIMA模型参数估计方法更精确的算法程序估计ARIMA模型参数，采用三项误差指标评价模型预测效果，根据预测结果及高速公路事件管理交通参数精度要求确定可行方案及最佳方案，研究结果表明：在保证满足ITS对交通参数精度要求的同时，通过数据挖掘技术降低了交通流信息采集固定型检测器的配置密度及成本，为固定型交通检测器配置密度的优化提供了一种简单可行的新方法。     

多层多维关联规则在交通事故研究中的应用

基于大量的真实交通事故案例,利用关联规则技术中的约束原则和Apriori算法思想,对交通事故信息进行数据挖掘,探求符合真实规律的关联规则.研究证明了关联规则在交通事故分析领域有着良好的应用前景,不但能够加深对交通事故的认识,还可以为改善道路建设以及提高车辆安全性提供很多有价值的参考.     

可变信息屏对北京市交通拥堵缓解的评价研究

可变信息屏（VMS）为缓解大城市交通拥堵提供了一种有效途径,它通过发布诱导信息来均衡路网上的交通需求.为了评价VMS对缓解交通拥堵的效果,本文通过数据挖掘方法建立了一种通用评价模型.所用数据包括由北京市VMS系统和道路检测器得到的VMS历史发布信息和道路交通流数据,这些数据能够真实地反映路网中的交通状况.通过比较诱导信息和提示信息下的拥堵缓解效果,并对不同道路状况下拥堵缓解效果进行时间和空间分析.结果表明,诱导信息能够更加有效地提高拥堵路段的服务水平,特别是严重拥堵路段,诱导信息比提示信息更加有效.