CN105808912B - 一种交通轨迹数据的可视分析方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于交通技术领域，提供了一种交通轨迹数据的可视分析方法、系统，所述方法包括：获取交通轨迹数据和地理信息数据；对所述地理信息数据进行网格化处理，得到网格化的地理信息数据；根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图；所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量；对于每个网格，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向。本发明，用户可以通过城市交通视图，查看到每个网格的交通状况和交通流量，让用户从微观的角度了解交通状况和交通流量。
Description
技术领域
本发明属于交通技术领域，尤其涉及一种交通轨迹数据的可视分析方法、系统。
背景技术
由于交通轨迹数据的复杂性，多年以来，研究人员通过各种方法将交通轨迹数据可视化，以用来帮助大众了解复杂的交通系统。交通轨迹数据包括基于雷达的车辆计数数据、出租车全球定位系统(Global Positioning System，GPS)数据、地铁集成电路卡(Integrated Circuit Card，IC)数据等，它包含几乎所有在城市的主要道路移动的运动车辆的信息，因此对它的研究非常适合多重交通分析。
然而，在现有的交通轨迹数据的可视化分析方法中，研究人员对地理信息数据和交通轨迹数据进行可视化，生成的城市交通视图中只能展示给用户宏观的交通状况，用户不能查看微观的交通状况，比如，选定一块区域，查看该区域的交通状况。
发明内容
本发明实施例提供了一种交通轨迹数据的可视分析方法、系统，旨在解决现有技术提供的交通轨迹数据的可视分析方法，无法给用户提供微观的交通状况的问题。
一方面，提供一种交通轨迹数据的可视分析方法，所述方法包括：
获取交通轨迹数据和地理信息数据；
对所述地理信息数据进行网格化处理，得到网格化的地理信息数据；
根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图；
所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量；
对于每个网格，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向。
进一步地，在所述根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图之后，还包括：
在所述城市交通视图中选定一感兴趣的网格，根据所述网格生成像素表视图，所述像素表视图中显示所述网格的时间模型。
进一步地，在所述根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图之后，还包括：
在城市交通视图上选择一指定区域；
根据所述指定区域生成一个本地动画视图，所述本地动画视图是一个直观的动画效果，用于保证并验证由统计或者数据挖掘发现的方法是否合理。
进一步地，在所述根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图之后，还包括：
在所述城市交通视图上选择一中央网格；
根据所述中央网格生成一个链接/路由过滤视图；
所述链接过滤图视图支持最相关的上/下游链接的选择；
所述路由过滤视图支持相关路线的选择。
进一步地，在所述根据所述中央网格生成一个链接/路由过滤视图之后，还包括：
对从链接/路由过滤视图中选择的上/下游链接和相关路线进行过滤；
根据所述过滤后的相关链接和路线生成链接/路线流视图；
所述链接/路线流视图中显示网格之间的关系和链接/路由模型。
另一方面，提供一种交通轨迹数据的可视分析系统，所述系统包括：
数据获取单元，用于获取交通轨迹数据和地理信息数据；
网格化单元，用于对所述地理信息数据进行网格化处理，得到网格化的地理信息数据；
第一视图生成单元，用于根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图，所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量，对于每个网格，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向。
进一步地，所述系统还包括：
第二视图生成单元，用于在所述城市交通视图中选定一感兴趣的网格，根据所述网格生成像素表视图，所述像素表视图中显示所述网格的时间模型。
进一步地，所述系统还包括：
区域确定单元，用于在城市交通视图上选择一指定区域；
第三视图生成单元，用于根据所述指定区域生成一个本地动画视图，所述本地动画视图是一个直观的动画效果，用于保证并验证由统计或者数据挖掘发现的方法是否合理。
进一步地，所述系统还包括：
网格确定单元，用于在所述城市交通视图上选择一中央网格；
第四视图生成单元，用于根据所述中央网格生成一个链接/路由过滤视图，所述链接过滤图视图支持最相关的上/下游链接的选择，所述路由过滤视图支持相关路线的选择。
进一步地，所述系统还包括：
过滤单元，用于对从链接/路由过滤视图中选择的上/下游链接和相关路线进行过滤；
第五视图生成单元，用于根据所述过滤后的相关链接和路线生成链接/路线流视图，所述链接/路线流视图中显示有网格之间的关系和链接/路由模型。
在本发明实施例，获取到地理信息数据后，对所述地理信息数据进行处理，生成网格化的地理信息数据，再根据获取的交通轨迹数据和所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图，所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量，对于每个网格，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向，用户可以通过城市交通视图，查看到每个网格的交通状况和交通流量，让用户从微观的角度了解交通状况和交通流量。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的交通轨迹数据的可视分析方法的实现流程图；
图2是本发明实施例二提供的交通轨迹数据的可视分析系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，获取到地理信息数据后，对所述地理信息数据进行处理，生成网格化的地理信息数据，再根据获取的交通轨迹数据和所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图，所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量，对于每个网格，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向，用户可以通过城市交通视图，查看到每个网格的交通状况和交通流量。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：
实施例一
图1示出了本发明实施例一提供的交通轨迹数据的可视分析方法的实现流程，详述如下：
在步骤S101中，获取交通轨迹数据和地理信息数据。
在本发明实施例中，所述交通轨迹数据来自于出租车回传的GPS数据。所述交通轨迹数据中包括一定时间间隔内指定区域内的交通流量、平局速度、拥堵状况和异常状况。
优选地，由于GPS数据存在噪声，这使得交通轨迹存在不确定性。所以首先对获取到的交通轨迹数据进行清理，把未定义的、错误的GPS数据去除。
在步骤S102中，对所述地理信息数据进行网格化处理，得到网格化的地理信息数据。
在本发明实施例中，将步骤S101获取到的地理信息数据进行网格化处理，得到网格化的地理信息数据。
在步骤S103中，根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图。
在本发明实施例中，根据步骤S101获取到的交通轨迹数据以及步骤S102得到的网格化的地理信息数据生成城市交通视图。
该城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量，对于每个网格，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，并且，显示有网格之间的连接节点与边缘，网格之间的线条代表车辆的移动方向。
当用户改变当前时间时，在该城市交通视图中可以显示每个网格的交通状况和交通流量的动画效果。该城市交通视图的热力图，可以完整反映出城市交通拥堵情况，也就是说，拥堵的网格和路线很容易被发现。
优选地，在步骤S103之后，还包括步骤S104。
在步骤S104中，在所述城市交通视图中选定一感兴趣的网格，根据所述网格生成像素表视图，所述像素表视图中显示所述网格的时间模型。
在本发明实施例中，用户在步骤S103生成的城市交通视图上选择一感兴趣的网格，来发现该网格的交通状况和交通流量随着时间的推移产生的趋势和周期性。对于产生拥堵的网格，可以分析其异常情况。
优选地，还可以根据选定的网格生成一个像素表视图，所述像素表视图显示一个网格的时间模型，有助于总结日常交通模型。所述像素表视图中包括了所述网格的交通速度表、交通流量表和交通异常表。
优选地，用户还可以在步骤S103生成的城市交通视图上选择一指定区域，系统可以根据该指定区域生成一个本地动画视图，该本地动画视图是一个直观的动画效果，可以给用户最好的第一印象，可以用于保证并验证由统计或者数据挖掘发现的方法是否合理。
优选地，还可以在步骤S103生成的城市交通视图上选择一中央网格，根据所述中央网格生成一个链接/路由过滤视图。
具体的，选定一个中央网格后，相关探索的第一步是选择与所述中央网格相关的链路/路线，链接过滤图视图支持最相关的上/下游链接的选择。路由过滤视图支持相关路线的选择，可以选择一个中心途经中央网格和路线的多个替代路线。
优选地，对从链接/路由过滤视图中选择的上/下游链接和相关路线进行过滤后，可以根据过滤后的相关链接和路线生成链接/路线流视图。
具体的，通过过滤后的相关链接和路线，生成链接/路线流视图。链接/路线流视图上显示有网格之间的关系和链接/路由模型。通过链接/路线流视图，用户可以发现网格之间的关系和链接/路由模型，比较中央网格的流量链接和关联交通状态，这是一个动态图的探索任务。
本实施例，获取到地理信息数据后，对所述地理信息数据进行处理，生成网格化的地理信息数据，再根据获取的交通轨迹数据和所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图，所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量，对于每个网格，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向，用户可以通过城市交通视图，查看到每个网格的交通状况和交通流量以及网格之间的车辆的移动方向，让用户从微观的角度了解交通状况和交通流量。本实施例中的交通轨迹数据绝大部分都是深圳市上万辆出租车在实际运行过程中采集的GPS数据，数据量大，数据的延续时间长，真实有效性高；同时我们也使用了安装GPS的实验车辆进行了选定路线的对比测试。这些数据是本方案可视化所需数据的来源，结合网站上车辆轨迹、区域热力图等可视化的数据，经过实地测试，该系统能够有效的解决文中探索的问题，证明了方案的可行性和有效性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
实施例二
图2示出了本发明实施例二提供的交通轨迹数据的可视分析系统的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该交通轨迹数据的可视分析系统2包括：数据获取单元21、网格化单元22和第一视图生成单元23。
其中，数据获取单元21，用于获取交通轨迹数据和地理信息数据；
网格化单元22，用于对所述地理信息数据进行网格化处理，得到网格化的地理信息数据；
第一视图生成单元23，用于根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图，所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量，对于每个网格，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向。
进一步地，所述系统2还包括第二视图生成单元。
其中，第二视图生成单元，用于在所述城市交通视图中选定一感兴趣的网格，根据所述网格生成像素表视图，所述像素表视图中显示所述网格的时间模型。
进一步地，所述系统2还包括区域确定单元和第三视图生成单元。
其中，区域确定单元，用于在城市交通视图上选择一指定区域；
第三视图生成单元，用于根据所述指定区域生成一个本地动画视图，所述本地动画视图是一个直观的动画效果，用于保证并验证由统计或者数据挖掘发现的方法是否合理。
进一步地，所述系统2还包括网格确定单元和第四视图生成单元。
其中，网格确定单元，用于在所述城市交通视图上选择一中央网格；
第四视图生成单元，用于根据所述中央网格生成一个链接/路由过滤视图，所述链接过滤图视图支持最相关的上/下游链接的选择，所述路由过滤视图支持相关路线的选择。
进一步地，所述系统2还包括过滤单元和第五视图生成单元。
其中，过滤单元，用于对从链接/路由过滤视图中选择的上/下游链接和相关路线进行过滤；
第五视图生成单元，用于根据所述过滤后的相关链接和路线生成链接/路线流视图，所述链接/路线流视图中显示有网格之间的关系和链接/路由模型。
本发明实施例提供的交通轨迹数据的可视分析系统可以应用在前述对应的方法实施例一中，详情参见上述实施例一的描述，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种交通轨迹数据的可视分析方法，其特征在于，所述方法包括：
获取交通轨迹数据和地理信息数据；其中，所述交通轨迹数据包括一定时间间隔内指定区域内的交通流量、拥堵状况和异常状况，并且所述获取交通轨迹数据和地理信息数据步骤得到的数据用于执行以下可视分析步骤；
对所述地理信息数据进行网格化处理，得到网格化的地理信息数据；
根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图；其中，所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量；对于每个网格，显示与网格之间的连接节点与边缘，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向；
当用户改变当前时间时，在所述城市交通视图中显示每个网格的交通状况和交通流量的动画效果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图之后，还包括：
在所述城市交通视图中选定一感兴趣的网格，根据所述网格生成像素表视图，所述像素表视图中显示所述网格的时间模型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图之后，还包括：
在城市交通视图上选择一指定区域；
根据所述指定区域生成一个本地动画视图，所述本地动画视图是一个直观的动画效果，用于保证并验证由统计或者数据挖掘发现的方法是否合理。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图之后，还包括：
在所述城市交通视图上选择一中央网格；
根据所述中央网格生成一个链接/路由过滤视图；
所述链接过滤图视图支持最相关的上/下游链接的选择；
所述路由过滤视图支持相关路线的选择。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据所述中央网格生成一个链接/路由过滤视图之后，还包括：
对从链接/路由过滤视图中选择的上/下游链接和相关路线进行过滤；
根据所述过滤后的相关链接和路线生成链接/路线流视图；
所述链接/路线流视图中显示网格之间的关系和链接/路由模型。
6.一种交通轨迹数据的可视分析系统，其特征在于，所述系统包括：
数据获取单元，用于获取交通轨迹数据和地理信息数据；其中，所述交通轨迹数据包括一定时间间隔内指定区域内的交通流量、拥堵状况和异常状况，并且所述获取交通轨迹数据和地理信息数据得到的数据用于执行所述交通轨迹数据的可视分析；
网格化单元，用于对所述地理信息数据进行网格化处理，得到网格化的地理信息数据；
第一视图生成单元，用于根据所述交通轨迹数据以及所述网格化的地理信息数据生成城市交通视图；其中，所述城市交通视图中显示有一定时间间隔内所有网格的交通状况和交通流量，对于每个网格，显示与网格之间的连接节点与边缘，根据车辆的当前速度用不同的颜色标识，网格之间的线条代表车辆的移动方向；
当用户改变当前时间时，在所述城市交通视图中显示每个网格的交通状况和交通流量的动画效果。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
第二视图生成单元，用于在所述城市交通视图中选定一感兴趣的网格，根据所述网格生成像素表视图，所述像素表视图中显示所述网格的时间模型。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
区域确定单元，用于在城市交通视图上选择一指定区域；
第三视图生成单元，用于根据所述指定区域生成一个本地动画视图，所述本地动画视图是一个直观的动画效果，用于保证并验证由统计或者数据挖掘发现的方法是否合理。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
网格确定单元，用于在所述城市交通视图上选择一中央网格；
第四视图生成单元，用于根据所述中央网格生成一个链接/路由过滤视图，所述链接过滤图视图支持最相关的上/下游链接的选择，所述路由过滤视图支持相关路线的选择。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
过滤单元,用于对从链接/路由过滤视图中选择的上/下游链接和相关路线进行过滤；
第五视图生成单元，用于根据所述过滤后的相关链接和路线生成链接/路线流视图，所述链接/路线流视图中显示有网格之间的关系和链接/路由模型。
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Legal Events
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Application publication date: 20160727 Assignee: Dongguan Haishang Chupin Information Technology Co.,Ltd. Assignor: SHENZHEN INSTITUTES OF ADVANCED TECHNOLOGY CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Contract record no.: X2023980037837 Denomination of invention: A visual analysis method and system for traffic trajectory data Granted publication date: 20190702 License type: Common License Record date: 20230711 |
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Application publication date: 20160727 Assignee: Dongguan Zhongke Paichuang Intelligent Technology Co.,Ltd. Assignor: SHENZHEN INSTITUTES OF ADVANCED TECHNOLOGY CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Contract record no.: X2023980039819 Denomination of invention: A visual analysis method and system for traffic trajectory data Granted publication date: 20190702 License type: Common License Record date: 20230816 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20160727 Assignee: Dongguan Jingzeyu Semiconductor Technology Co.,Ltd. Assignor: SHENZHEN INSTITUTES OF ADVANCED TECHNOLOGY CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Contract record no.: X2023980044023 Denomination of invention: A visual analysis method and system for traffic trajectory data Granted publication date: 20190702 License type: Common License Record date: 20231023 |