[發(fā)明專利]一種基于多源城市數(shù)據(jù)的出行共現(xiàn)現(xiàn)象可視化分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710820085.1
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107609107B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔祥杰;李夢琳;夏鋒;趙高興;劉程程
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/904;G06Q10/06;G08G1/01
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

1.一種基于多源城市數(shù)據(jù)的出行共現(xiàn)現(xiàn)象可視化分析方法，其特征在于，步驟如下：

S1：對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理

S1.1：出租車運營軌跡數(shù)據(jù)的清洗以及出租車基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理；

S1.2：原始POI數(shù)據(jù)的清洗以及對POI數(shù)據(jù)規(guī)范化處理；

S2：對步驟S1預(yù)處理得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行時間，區(qū)域劃分

S2.1：時間劃分：根據(jù)行車規(guī)律特征，將一天劃分為T個時段；

S2.2：區(qū)域劃分：根據(jù)城市道路路網(wǎng)，將城市空間劃分為R個區(qū)域；

S3：對步驟S2劃分后的數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域功能挖掘

S3.1：區(qū)域功能劃分，將城市區(qū)域功能歸類為F類

S3.2：計算每個區(qū)域中各類POI出現(xiàn)的頻率，使用符號TF_i,j表示在區(qū)域r_i中第j類POI數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率，計算公式如下所示：

其中，n_i,j代表區(qū)域r_i中第j類POI的數(shù)量，F(xiàn)表示POI的類別數(shù)；

S3.3：計算第j類POI數(shù)據(jù)的逆文檔頻率，使用IDF_j來表示，其中R表示區(qū)域總數(shù)量，計算公式如下：

S3.4：TF_i,j與IDF_j相乘即是區(qū)域r_i對第j類POI的TF-IDF值，表示區(qū)域的靜態(tài)功能分布狀況，計算公式如下：

TF-IDF_i,j＝TF_i,j×IDF_j

S3.5：運用LDA主題模型算法對步驟S2中的OD數(shù)據(jù)進(jìn)行主題挖掘，最終結(jié)果使用進(jìn)行表示，它表示區(qū)域r_i的動態(tài)功能分布，其中z_i,k表示第k類區(qū)域功能在區(qū)域r_i的占比；

S3.6：計算區(qū)域r_i和區(qū)域r_m之間的動態(tài)功能相似度，記為λ_i,m，cos表示向量間余弦值，計算公式如下：

S3.7：定義如下的代價函數(shù)J，也即目標(biāo)函數(shù)，表示區(qū)域真實執(zhí)行的功能狀況與其表現(xiàn)在靜態(tài)和動態(tài)兩方面現(xiàn)象的偏差，并計算出代價函數(shù)的最小值，代價函數(shù)公式如下：

其中，R代表區(qū)域總數(shù)量，代表區(qū)域r_i的真實功能分布，也是最終所求，代表區(qū)域r_j的POI分布狀況；

S4：對步驟S2劃分后的數(shù)據(jù)通過關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法挖掘共現(xiàn)事件

S4.1：對步驟S2所述的數(shù)據(jù)進(jìn)行共現(xiàn)事務(wù)提取；

S4.2：對S4.1提取到的數(shù)據(jù)通過關(guān)聯(lián)規(guī)則Apriori算法挖掘頻繁項集；

S4.3：對步驟S4.2得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性統(tǒng)計量計算，區(qū)域A和區(qū)域B之間的各相關(guān)性統(tǒng)計量支持度support，置信度confidence，全置信度all_confidence，最大置信度max_confidence，提升度lift，Kulczynski度量Kulc，不平衡比IR，以及余弦cosine計算公式如下，其中P表示概率：

support＝P(A∪B)

S5：可視化展示共現(xiàn)結(jié)果

S5.1：根據(jù)S3.7中計算得到的區(qū)域功能圖，使用不同的顏色在地圖上標(biāo)識不同的區(qū)域功能；

S5.2：根據(jù)S4.2中挖掘到的頻繁項集繪制全局共現(xiàn)現(xiàn)象地圖，地圖基于共現(xiàn)關(guān)系和共現(xiàn)參與度兩個方面進(jìn)行繪制；

S5.3：根據(jù)S4.2中挖掘到的頻繁項集繪制區(qū)域共現(xiàn)環(huán)形熱圖，環(huán)形熱圖著力于分析區(qū)域和區(qū)域之間的共現(xiàn)規(guī)律；

S5.4：根據(jù)S4.3中計算得到的統(tǒng)計量數(shù)據(jù)繪制平行坐標(biāo)圖，平行坐標(biāo)圖以指標(biāo)來衡量兩個區(qū)域之間的相關(guān)性。