基于某出租车GPS大数据地居民出行时间及空间特征分析实施报告.doc

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基于出租车 GPS 数据的居民出行时间及空间特征分析

摘要

现今,对于居民出行行为的分析已经成为城市进展交通道路建立及城市规划

的一项重要参考。由于 GPS 技术具有实时、客观以及数据量大等特点,在交通

领域的应用变得越来越广泛;另外,出租车作为一种特殊的交通工具,其运营规律

能够很好的反映乘客出行特点。

针对问题一:由于 GPS 车载终端采集的经纬度坐标和电子地图本身都具有一

在某个时间段运营状态如何。通过对各因素的分析得出乘客在 7：00-11：

00，11:00-15:00, 15:00-19:00,19:00-23:00 出行量最大。这与平时生活

家上下班或日常生活的出行顶峰期是吻合的。

针对问题三：附表中给出的出租车运行的时间比拟密集，那么可以看作出

租车运营状态是连续的，提取运营状态中 0、1 或 1、0 转换处用 MATLAB 软

件将这些时刻的经纬度坐标绘制出来，得出较为密集的点就是乘客经常去的地

方，也是出租车乘客出行的空间热点区域。通过散点图分析 :市出租车乘客出行

的空间热点区域为海淀区、区、东城区、西城区、天安门。

【关键词】MATLAB 软件 出租车 GPS 数据 道路匹配算法 空间

分布柱形图 散点图

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租车作为一种特殊的交通工具,其运营具有随机性、24 小时全天行驶以及即停

即走等特点,行驶起讫点和行驶时间完全由乘客决定,其运营规律能够很好的反

映乘客出行特点。

基于此，请收集相关出租车 GPS 数据，以某个地区、某个时段的数据资料为依

据，研究居民出行行为，重点解决以下几个问题：

1、当把出租车 GPS 行驶轨迹在电子地图上叠加时,由于 GPS 和电子地图

两

者均存在误差,使得叠加后出租车 GPS 轨迹点很可能并不在相应的行驶道路上,

因此就需要进展地图匹配。请给出适宜的地图匹配算法，将出租车 GPS 轨迹数

据

1.问题的求解只考虑附件表格中的七个根本因素(GPS 状态不考虑)。

2.运营状态没有错误显示。

3.在正常工作日下的乘客日出行量。

4.附录表中显示的运营状态是连续的，同一辆出租车在运营状态中有 1、0

或 0、1 转换时，乘客在转换处下车或上车。

三、符号说明

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以下问题。收集到的出租车 GPS 数据见附件一。

问题一：当把出租车 GPS 行驶轨迹在电子地图上叠加时,由于 GPS 和电子

地图两者均存在误差,使得叠加后出租车 GPS 轨迹点很可能并不在相应的行驶

道路上。而 GPS 定位的误差来源：一是为卫星相关误差；二是接收机相关误差；

三是观测相关误差。为了能克制 GPS 的误差将出租车 GPS 轨迹数据匹配到电

子地图的路网数据上。首先，用 MATLAB 软件选用所有数据做出 GPS 轨迹图。

然后把选用的点标记在 GIS 上。最后采用道路匹配算法，使车辆定位点与相应

的道路相匹配,而将该点直接匹配到道路中心线上。

问题二：对于统计分析乘客出行的时间特征，我们选择用柱形图的形式从

出租车的空车、载客以及 GPS 速度以时间为线索进展分析，空车越少，载客越

问题三：由于附表中给出的数据时间较为密集，那么可以看作出租车运营

状态是连续的，因此，在运营状态从 1 变为 0 或从 1 变为 0 这中间的时间段中

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途没有换乘客，到 0 的那一刻下车或在 1 的那一刻上车。乘客在这个地点上车

或下车的比拟多即是空间热点区域。通过数据统计，将出租车的 1，0 转换处

和 0，1 转换处的经纬度提取出来，并用 MATLAB 在纸上标记出各个点，一共

提取 250 个下车或上车点，在图中显示较为密集的点就可以看作是乘客出行的

5.1 问题一：道路匹配算法

道路匹配算法，使车辆定位点与相应的道路相匹配,而将该点直接匹配到道

路中心线上。这种算法是一种基于分步定位车辆位置的方法，即首先确定车辆

表一：选取 30 组的经纬度数据

116.32

96

39.950

9

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86

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88

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84

39.950

88

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71

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82

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39.950

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06 47

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03

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46

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9

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4

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85

39.950

35

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84

39.950

35

116.31

39.950

84

35

116.31

84

39.950

35

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84

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35

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84

39.950

35

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78

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11

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39.949

84

49

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87

39.943

76

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88

39.941

98

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89

39.941

65

116.31

91

39.940

12

116.31

39.938