城市慢行交通网络数据建模研究

城市慢行交通系统是现代城市交通系统的重要组成部分,随着多模式城市交通发展,建立便捷和高效的城市慢行交通网络系统成为现代城市解决交通问题和提升交通运行效率的关键措施。基于此,文中应用统一建模语言（UML）和地理标识语言（GML）建立城市慢行交通网络数据模型,提出一种统一的和一致性的交通地理要素定义和性质描述方法,并阐述基于GML的城市慢行交通网络的地理要素和关系表达。研究成果促进了城市交通地理数据的组织、表达、集成、共享和操作,对建立高效的城市慢行交通网络系统具有重要的理论价值。     

一种通用的网络时空数据模型

网络时空数据模型是研究市政、交通、电力等网络基础设施时空过程的基础。目前,顾及时空拓扑关系的网络时空数据模型缺乏深入研究。分析网络要素的共性时空特征,给出了时空对象、网络时空对象等共性概念的数学描述,构建了一种通用的网络时空数据模型NSTDM(Network Spatiotemporal Data Model),完整表达了网络的时空语义,具有较强的普适性和实用性。并通过燃气管网时空演变分析实例,验证了所提出的模型的可行性与有效性。     

基于GIS交通源分布数据库技术的研究

交通源分布是城市交通管理和规划的重点对象和考虑因素。本文探讨通过对现有的城市机动车辆数据和人口数据进行交通分区处理，建立人口与车辆等交通源分布的数据库系统，生成交通源GIS分布数据，为城市交通管理者在做有关城市交通管理和规划方面提供决策数据。     

深度卷积记忆网络时空数据模型

时空数据是包含时间和空间属性的数据类型.研究时空数据需要设计时空数据模型,用以处理数据与时间和空间的关系,得到信息对象由于时间和空间改变而产生的行为状态变化的趋势.交通信息数据是一类典型的时空数据.由于交通网络的复杂性和多变性,以及与时间和空间的强耦合性,使得传统的系统仿真和数据分析方法不能有效地得到数据之间的关系.本文通过对交通数据中临近空间属性信息的处理,解决了由于传统时空数据模型只关注时间属性导致模型对短时间间隔数据预测能力不足的问题,进而提高模型预测未来信息的能力.本文提出一个全新的时空数据模型—深度卷积记忆网络.深度卷积记忆网络是一个包含卷积神经网络和长短时间记忆网络的多元网络结构,可以提取数据的时间和空间属性信息,通过加入周期和镜像特征提取模块对网络进行修正.通过对两类典型时空数据集的验证,表明深度卷积记忆网络在预测短时间间隔的数据信息时,相较于传统的时空数据模型,不仅预测误差有了很大程度的降低,而且模型的训练速度也得到提升.     

时空数据库中数据建模的研究

研究了时空数据库中的时空建模技术。早期表示时空信息的数据模型通常用基于几何学的空间对象来表示实体，重要的特性都用空间对象的属性来表示。时态信息可以与基于时间戳的独立层次相关联，也可以与独立的空间对象相关联。随着时空建模的进一步发展，出现了面向对象的数据模型和基于事件的数据模型。综合研究了这些典型的时空数据模型，讨论了它们的应用及时空分析建模的作用。此外介绍了针对移动对象的数据类型的建模方法，以及在时空分析数据库管理系统STADBS中，基于Realms的二级平衡二叉树的时空数据模型。     

精细化交叉口数据模型的建模方法

针对现阶段交通网络数据模型对交叉口处物理几何形态以及交通组织渠化描述不足的现状,提出了一种面向精细化交叉口的路网数据模型,从物理、逻辑和几何三个层面对交叉口的逻辑拓扑、标线规则等信息进行描述,以支持交通分析的计算需求;同时,提出了一种基于物理拓扑和逻辑拓扑采用基于要素的线性参考技术,构建交叉口几何拓扑的建模方法。最后对平面交叉口进行建模实验,实验结果表明该方法能够有效地支持精细化交叉口几何数据的自动生成。     

面向对象的3级结构时空数据模型

时态GIS的组织核心是地理时空数据库。时空数据模型则是时空数据库的基础。文中对已有的时态属性数据表达方法，时空数据模型进行了系统的分析。对设计时空数据模型所必须解决的问题进行了讨论。从面向对象的基本概念出发，着重阐述了面向对象时空数据模型的设计方法，完整地定义和描述了时空数据模型所涉及的时空对象类型。文中还对模型的时态属性数据组织和空间对象的时态处理进行了描述。     

时空对象关系模型研究

时空数据模型是时空数据库的研究重点之一，以往提出的时空数据模型存在着不同的缺点。本文以抽象数据类型为基础，提出了一个基于对象关系模型的时空对象关系模型STORM，给出了STORM的形式化定义，并证明STORM可以有效地表示时空信息和时空变化。     

基于时空模型的地籍信息数据库设计方法探讨

介绍了基态修正时空数据模型和改进基态修正时空数据模型,把改进基态时空数据模型引入到地籍信息系统中;分析了时空数据模型下地籍信息中宗地的组织原则,而后从概念设计、逻辑设计和图层设计以及数据库管理设计等方面探讨了利用改进基态修正模型进行地籍信息系统数据库的设计方法.利用该方法,可很大程度上节约地籍数据的存储空间和存取时间,更有利于地籍信息的时空查询.     

面向城市交通网络的A*算法优化与应用

交通路网中最优路径的选取是电子地图导航中最基础的应用之一,如果规划路径选取的合理,能够大大提高行车的效率,为用户方便出行提供便利。本文根据城市交通网络的特点对A＊算法进行研究与优化。针对交通规则对有向图的数据模型进行改进,同时将道路通行能力属性赋予路段,建立路段权值的计算模型,从而实现导航过程中的最优路线规划。     

Spatiotemporal data mining: a survey on challenges and open problems

Spatiotemporal data mining (STDM) discovers useful patterns from the dynamic interplay between space and time. Several available surveys capture STDM advances and report a wealth of important progress in this field. However, STDM challenges and problems are not thoroughly discussed and presented in articles of their own. We attempt to fill this gap by providing a comprehensive literature survey on state-of-the-art advances in STDM. We describe the challenging issues and their causes and open gaps of multiple STDM directions and aspects. Specifically, we investigate the challenging issues in regards to spatiotemporal relationships, interdisciplinarity, discretisation, and data characteristics. Moreover, we discuss the limitations in the literature and open research problems related to spatiotemporal data representations, modelling and visualisation, and comprehensiveness of approaches. We explain issues related to STDM tasks of classification, clustering, hotspot detection, association and pattern mining, outlier detection, visualisation, visual analytics, and computer vision tasks. We also highlight STDM issues related to multiple applications including crime and public safety, traffic and transportation, earth and environment monitoring, epidemiology, social media, and Internet of Things.

     

时空数据表达研究

描述了目前时态数据模型和时空数据模型的发展,现已共识时态是任何信息的一个重要属性,但是时态数据库中时态关系代数的基本思路是通过在关系模式上显式化时变语义来进行简单结构的时态数据建模,而时空数据建模中时态对象代数是在对象结构上显式化时变语义来进行复杂结构的时态数据建模,并深入探讨了时空数据模型中地理信息的时间维表达方式,指出了各种时空数据模型存在的主要问题。     

交通行业事故文本数据的可视化挖掘分析方法

为降低交通行业安全生产风险,深入分析以文本形态隐式存在于事故数据中的时空特征及潜在致因,在用户字典模式对文本数据分词的基础上,使用Word2vec结合Sigmoid激活函数,构建交通安全事故词向量模型,对交通行业安全事故关键词进行分类提取,获得分别包含特征及致因属性的两类关键词,并利用Gephi及Neo4j对特征关键词进行可视化分析以及致因主题总结,对事故时空特征及致因关键因素进行深入挖掘。以北京市为例研究发现：交通安全事故主要集中发生在第三季度,且城六区在事故总量上远高于外环城区,但伤亡比例外环城区较高;通过致因关键词总结,发现人为、设备及环境因素是交通安全事故的主要致因因素;结合以上分析结果,提出合理建议,为北京市交通行业安全生产相关管理部门提供信息支持和科学指导。     

Measuring urban regional similarity through mobility signatures

The task of identifying similar regions within and between cities is an important aspect of urban data science as well as applied domains such as real estate, tourism, and urban planning. Regional similarity is typically assessed through comparing socio-demographic variables, resource availability, or urban infrastructure. An essential dimension, often overlooked for this task, is the spatiotemporal mobility patterns of people within a city. In this work we present a novel approach to identifying regional similarity based on human mobility as proxied through micromobility trips. We use a dataset consisting of e-scooter trip origins and destinations for two major European cities that differ in population size and urban structure. Three dimensions of these data are used in modeling the spatial and temporal variability in movement between regions in cities, allowing us to compare regions through a mobility lens. The result is a parameterized similarity model and interactive web platform for comparing regions across different urban environments. The application of this model suggests that human mobility patterns are a quantifiable, unique, and appropriate characteristic through which to measure urban similarity.     

A Study on the Methods for Estimating the Distribution of Pedestrians in an Underground Mall by Use of Watch Cameras

This paper shows the method of estimating spatiotemporal distribution of pedestrians by using watch cameras. We estimate the distribution without tracking technology, with pedestrian's privacy protected and in Umeda underground mall. Lately spatiotemporal distribution of pedestrians has being increasingly important in the field of urban planning, disaster prevention planning, marketing and so on. Although many researchers have tried to capture the information of location as dealing with some sensors, some problems still remain, such as the investment of sensors, the restriction of the number of people who has the device they are able to capture. From such background, we develop an original labelling algorithm and estimate the spatiotemporal distribution of pedestrians and the information of the passing time and the direction of pedestrians from sequential images of a watch camera.     

房产地理信息系统时空数据组织研究

首先对时态GIS的近十几年来的研究进展进行了回顾.然后通过对房产特征的分析,进行房产特征的分类,使之满足实际应用环境的需要.接着,提出了一种时空数据概念模型——基于Petri网的时空数据模型,同等的处理特征的状态和引起状态变化的变迁,不同与以往基于事件或基于状态（如快照等）的时空数据模型,该模型认为状态由变迁的改变,变迁由状态描述,两者互相依赖.通过该模型,将离散的状态和变迁连续化,状态和变迁的因果关系显式表达.最后,对房产GIS中的时空数据进行有机的组织,用现势库、工作库和历史库进行数据存储管理,实现时空分析即历史回溯、未来预测、变化趋势显示等等需求.     

轨迹数据的时空模式挖掘与管理决策研究综述

时空轨迹数据的获取变得越来越容易,轨迹数据刻画了移动对象的行为模式与活动规律,是对移动对象在时空环境下的移动模式和行为特征的真实写照,在城市规划、交通管理、服务推荐、位置预测等领域具有重要的应用价值。这些过程通常需要通过对时空轨迹数据进行模式挖掘才能得以实现。简述了轨迹数据挖掘的预处理和基本步骤,归纳了异常轨迹检测方法的分类,分析、总结了近年来基于轨迹数据的四种模式挖掘,从管理决策角度对轨迹数据挖掘进行相关综述和分析,有望为轨迹数据的模式挖掘与管理决策提供必要的文献资料和理论基础。     

Comprehensive evaluation of new urban transportation systems by AHP

Many different kinds of transportation systems such as ‘group rapid transit’, etc., have recently been presented as ideal urban public transportation systems. When planning to introduce such a new transportation system into a city, it is necessary to select the most desirable system for that city from those that have been proposed. The comprehensive evaluation of transportation systems must reflect various aspects such as the costs of construction and maintenance and the viewpoints or both the system users and the local inhabitants. This makes it one of the most difficult and yet vitally important problems in public transportation planning. The analytic hierarchy process (AHP) developed by T. L Saaty is straightforward and has the feature that it can deal with both qualitative and quantitative factors at the same time, and it is suitable for applying to complex evaluation problems, In this paper, three transportation systems are proposed for one of the newly planned towns in Kansai Cultural and Academic Research Complexes, and a comprehensive evaluation of these systems is performed by applying the AHP. It has been proved through the process of evaluation that information which is very useful in reaching a consensus for choosing a system can be obtained.