基于高峰时段出租车GPS数据聚类分析的区域可达性研究

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1、分类号:U491.110710—2015121298硕士学位论文基于高峰时段出租车GPS数据聚类分析的区域可达性研究付星导师姓名职称王元庆教授申请学位类别硕士学科专业名称交通运输规划与管理论文提交日期2018年3月6日论文答辩日期2018年5月10日学位授予单位长安大学RegionalAccessibilityResearchUnderPeakHourBasedonClusteringofTaxiGPSDataAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XingFuSuperviso

2、r：Prof.YuanqingWangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要在交通规划与研究中，可达性作为衡量人或者货物通过某种工具到达目的地难易程度的指标，在交通政策研究和交通规划中起到重要的作用。然而由于可达性在不同研究领域中含义不同，采用的计量方法不统一，数据难获取等原因，实际工作中少有人使用可达性的方法来对规划进行指导和评判。随着近年来交通大数据的分析与研究逐渐成熟，围绕可达性的研究也逐步展开。论文在国内外可达性研究的基础上对其概念与方法进行辨析，并提出了一种基于出租车GPS数据聚类分析的区域可达

3、性计量与评价方法。论文首先讨论了可达性概念的内涵及其难于定义的原因，并给出了本文可达性的定义。确定可达性概念与计量方法后，将区域可达性研究划分为道路阻抗计算、上下客热点聚类和可达性计算三个子问题。提出对GPS数据进行聚类分析以确定可达性计算所需的参数。在数据清洗阶段，论文针对数据出现的误差和错误提出了一种批量数据清洗、修正和指标计算的思路，并运用该方法完成对数据的预处理。完成数据预处理后，论文采用了一种改进的密度聚类算法，利用该算法对小寨地区的到发出租车上下客点进行空间聚类分析，从而确定可达性计算的聚类对象。此外，在GPS数据匹配

4、路段后，以路段为单位对平均车速、停驶点等数据进行统计，在统计的基础上采用K-Means及其改进方法对道路运行状况进行聚类，确定不同道路类别的阻抗特征。最后，在聚类得到的出行热点以及路网阻抗的基础上，选用空间阻隔模型、等时线模型和累积机会模型对小寨区域的可达性进行计算和评价。计算结果显示，小寨区域在高峰时段和夜间对上下客聚类热点的可达性变化较大；小寨对区外上下客点的可达性大部分在15min~30min；等时线的空间特征与路网结构呈现较强的相关性。关键词：可达性；聚类；出租车GPS；决策图；K-MeansIAbstractIntraf

5、ficplanningandresearcharea,accessibility,anindicatorevaluatingtheconvenienceofpeopleorgoodstransportation,playsanimportantroleintrafficpolicyresearchandtransportationplanning.However,accessibilityhasdifferentdefinitionindifferentresearchfieldsanditscalculationmethodre

6、mainsuncertain.Itisalsodifficulttoacquirethenecessarydata.Asaconsequence,fewpeopleactuallyusetheapproachofaccessibilitytoguideorevaluatethetransportationplans.Nowadays,theresearchintrafficbigdatamaturesandtherelevantresearchaboutaccessibilityhasbegun.Thisdissertationa

7、nalyzestheconceptsandmethodsbasedonthereviewofrelevantpapersandproposesamethodevaluatingtheregionalaccessibilitybasedonclusteringanalysisoftaxiGPSdata.Firstly,thisthesisdiscussesthetheconceptofaccessibilityandthereasonswhyitisdifficulttodefine.Thedefinitionoftheaccess

8、ibilityofthisarticleisdeliveredafterwards.Afterdeterminingtheconceptofaccessibilityandmeasurementmethods,theregionalaccessib