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基于浮动车数据的哈尔滨市市区出行od分析大学论文.doc
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基于浮动车数据的哈尔滨市市区出行od分析大学论文.doc
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河 北 工 业 大 学
毕 业 论 文
作 者: 学 号:
学 院: 土木工程学院
系(专业): 交通运输系交通运输专业
题 目: 基于浮动车数据的哈尔滨市
市区出行 OD 分析
指导者:
评阅者:
2015 年 6 月 14 日
河北工业大学 2015 届毕业论文
I
毕 业 论 文 中 文 摘 要
基于浮动车数据的哈尔滨市市区出行 OD 分析
摘要:
随着社会经济的发展,人们出行日渐频繁,并且私家车的数量不断增加,导
致交通拥堵现象频发,尤其是在城市内部路网中。要改善交通拥堵现象,便需要
合理规划城市路网,大力发展公共交通运输方式,而只有掌握居民的出行规律,
以此作为支撑才能够更加合理地进行路网的规划,公共交通运输工具的调度等。OD
矩阵是居民出行规律的数字表示方式,因此如何获取精确的 OD 矩阵便成为关键。
同时,浮动车技术作为近几年发展起来的交通数据采集技术,由于其数据
量大、时效性强、客观准确等优点,在交通数据采集中应用越来越广。
本论文以出租车为例,将其作为浮动车,结合哈尔滨市出租车的运营期间
所采集到的 GPS 等数据,通过数据处理获取了居民乘坐出租车出行的 OD 矩阵,
并对居民的出行规律进行了分析,为哈尔滨市的交通的改善提供了数据基础。
关键词: OD 矩阵 浮动车技术 出租车数据
河北工业大学 2015 届毕业论文
II
毕 业 论 文 外 文 摘 要
Title The Analysis of The OD Trips of The Harbin City
Based on the Floating Cars Data
Abstract
With the development of the economy and society, people travel more
frequently, and the number of the private car is increasing, leading to
more and more frequent traffic jam, especially in city. To improve traffic
condition, we need rational planning of the urban road network, to develop
public transport mode. To do that, master of the residents travel rule as
the support is necessary. OD matrix of the residents is the digital
representation of the residents travel rule and how to obtain a precise
OD matrix is the key to solve the problem.
Meanwhile, floating car information collecting technology has developed
as a frequency-used traffic data collection technique in recent years. Its
advantages that the data collected is more real-time, objective, accurate
and the amount of the data is bigger make it more and more widely used in
traffic data collection.
In this paper, we take the taxi as example of floating cars and get the
OD matrix of the residents’ trip by taxi, by processing the data using
the GPS data collected from Harbin taxis during their operation. Besides,
we analyzed the resident trip rule, and provided base for the traffic
improvement.
Keywords: OD matrix Floating car technology taxi trip data
河北工业大学 2015 届毕业论文
III
目 录
1 绪论 ..........................................................................................................................................1
1.1 研究背景 .......................................................................................................................1
1.2 研究的目的与意义 .......................................................................................................1
1.3 国内外研究现状 ...........................................................................................................2
2 浮动车数据的分析与处理 ......................................................................................................5
2.1 相关概念 .......................................................................................................................5
2.2 浮动车数据的处理 .......................................................................................................7
2.3 本章小结 ......................................................................................................................16
3 利用聚类分析划分交通中区 ................................................................................................17
3.1 聚类分析概述 ..............................................................................................................17
3.2 交通中区划分概述 ......................................................................................................20
3.3 研究区域交通中区的划分 ..........................................................................................20
3.4 OD 矩阵的获取............................................................................................................29
3.5 本章小结 ......................................................................................................................31
4 哈尔滨市居民出行特征分析 ................................................................................................32
4.1 出行量随时间的变化规律 ..........................................................................................32
4.2 出行量随空间的变化规律 ..........................................................................................35
4.3 基于居民出行特征提出改善交通的几点建议 ..........................................................36
4.4 本章小结 ......................................................................................................................37
结 论 ..........................................................................................................................................38
参 考 文 献 ................................................................................................................................39
致 谢 ..........................................................................................................................................41
附 录 A .......................................................................................................................................42
河北工业大学 2015 届毕业论文
1
1 绪论
1.1 研究背景
随着社会经济的发展,城市人口的不断增加,私家车数量的不断壮大,当前城市交通
问题日益严重,各种矛盾日益突出,交通拥堵,事故频发。为改善市内交通的状况,需要
对城市现有的路网合理地规划运用,并适当地增加一些地下通道、立交桥等来疏导拥堵路
段的交通,此外合理安排公共交通工具的运营调度,完善市内的公共交通运输系统也是一
种有效措施,而要做到以上则首先必须了解居民的出行规律,只有在了解居民的出行规律,
能够正确掌握交通流的时空分布特征,才能够对交通各相关方面做出合理的调整,改善市
内交通条件,使交通更加地流畅。OD 矩阵作为居民出行特征的数字表现形式,便是改善
市内交通的数据基础,如何获取实时准确的乘客 OD 信息是问题的关键。此外浮动车技术
作为新兴的交通数据采集技术,凭借其成本低,测试范围广,实时性强等优势逐渐地在交
通数据采集中得到了广泛应用,如何通过浮动车数据来获取精确的 OD 矩阵成为国内外学
者研究的热点。
市内公共交通工具,出租车、公交车等由于其运行的空间和时间跨度均比较大,且属
于公共交通工具,GPS 等数据信息容易获取到,非常适于作为浮动车采集市内路网的交通
数据信息,其中由于出租车具有机动灵活,不受线路和运行时刻表等的约束,运营时间自
由,可以实现门到门的服务,因此相对于公交车而言,通过出租车的运行特点所获取的城
市居民 OD 矩阵更加地准确,同时居民出行在时间上的分布也更加全面,因为公交车存在
运营时间的限制,而对于整体出租车而言,其是全天运行的,能够很好地填补了公交车在
运营时间上的空白,因此在本文中,将出租车作为浮动车,通过出租车在运行期间所采集
的相关数据信息来获取研究范围内居民出行 OD 特征。
1.2 研究的目的与意义
本课题的研究目的在于利用浮动车数据获取城市居民的 OD 矩阵,在本文中以出租车
为例,通过对出租车运营过程中所采集的 GPS 数据、状态值、等信息的分析与处理,获取
实时、准确的城市居民乘坐出租车出行的 OD 矩阵。精确的 OD 矩阵对于交通需求估计的准
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