基于elm的交通模式挖掘方法的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于ELM的交通模式挖掘方法的研究作者姓名：王汐睿指导教师：张天成副教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：专业学位学科专业名称：计算机技术论文提交日期：学位授予日期：评阅人：2013年6月2013年7月谷峪夏秀峰论文答辩日期：答辩委员会主席：东北大学2013年6月朱靖波万方数据AThesisinComputerTechnologyResearchonELM··BasedApproachforMiningansportationModesbyWangXimiSupervisor：Associa

2、teProfessorZhangTianchengNortheasternUniversityJune2013万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他入己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：t-；，彩势日期：2olg’舌．1学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留

3、并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年∥一年口一年半口学位论文作者签名：至多勿着签字日期：2。侈·多、刁两年口导师签名：签字日期：7牧∥灭侈纷叫万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于ELM的交通模式挖掘方法的研究摘要近年来，随着定位技术、无线通信技术和智能移动终端技术的迅猛发展，基于位置的服务(LBS)得到了越来越广泛的应用，轨迹分析技术作为LBS的支撑技术之一进而成为当前学术界与产业界一个

4、新的研究热点。在轨迹分析技术中，轨迹的交通模式信息，如步行、自行车、汽车、火车等，在智能交通、城市规划和线路个性化推荐等方面具有重要的应用价值。大部分现有的轨迹交通模式挖掘研究以单一交通模式的轨迹数据为研究对象，然而在真实情况下，一条轨迹中可能包含多种交通模式，此外大多数相关研究还存在着轨迹特征受交通情况影响严重、轨迹特征辨别力低、数据模型训练时间长等问题。针对以上问题，本文采用真实交通轨迹数据对交通模式挖掘技术进行了研究。首先，在轨迹数据预处理方面，针对单一交通模式的轨迹无法反映真实的情况，本文形式化定义了包含多种交通模式的轨迹和轨迹划分问

5、题，并针对轨迹划分问题提出了一种基于分层划分的轨迹预处理技术；针对复杂交通情况影响轨迹分类的问题，设计了一种基于Grid的轨迹数据预处理技术，以挖掘轨迹的时间相关的交通信息。其次，在轨迹特征提取方面，本文设计了简单特征、高级特征和频繁序列模式特征。其中简单特征考虑了交通情况和GPS定位异常的影响；而高级特征可以更好地反映交通模式的固有特点，具有更好的辨别力和交通健壮性；频繁序列模式特征则是将轨迹转换成基于空间网格的近似轨迹后挖掘得到的，进一步的提高了轨迹分类的准确度。再次，在分类模型方面，本文使用极限学习机(ELM)来完成轨迹的分类，ELM已

6、经广泛地应用于人脸识别、指纹识别和视网膜识别等领域，相比于传统分类模型，它在部署效率、学习速度和泛化性能等方面具有一定的优势。最后，本文使用真实的GPS轨迹数据集进行了大量的实验与分析，实验结果表明：本文提出的轨迹数据预处理技术提高了轨迹分类的准确度；设计的轨迹特征在交通健壮性、GPS定位异常影响的消除和分类准确度方面具有明显优势：相比于REP．Tree、SMO、BayesianNet三个传统分类模型，本文使用的分类模型ELM在训练时间、测试时间和分类准确度等方面具有更好的综合性能。总之，本文研究了交通轨迹数据预处理技术、轨迹特征提取技术和轨

7、迹分类模型，并提出了新的解决方案。理论分析与实验结果表明，与现有的轨迹分析方法相比，本文一II—万方数据东北大学硕士学位论文摘要所提出的方法不需要任何辅助的地理信息，在性能和实用性方面具有明显的优势。关键词：轨迹分类；轨迹分析；ELM；交通模式挖掘；频繁序列模式一III—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonELM--BasedMiningApproachofTransportationModeAbstractRecently，withtherapiddevelopmentofthelocationtechnolog

8、y,wirelesscommunicationtechnologyandintelligentmobileterminaltechnology,location—b