题目：基于位置数据的城市居民出行特征分析技术的研究与系统实现

各大城市交通拥堵问题日益严重，这严重影响了人们的正常出行活动。作为产生城市交通的源头，城市居民出行与城市交通有着密切的联系，城市交通拥堵往往正是由于居民出行的集中造成的，因此研究城市居民出行是从根本上解决城市交通问题的有效途径之一。传统的获取城市居民出行数据的方法以人工调查为主，但这种方式执行周期长、成本高、耗费大量的人力、物力。近年来，随着移动设备的快速兴起，记录人们移动信息的位置数据得到了越来越多的分析与利用。通过从位置数据中获取城市居民出行信息，为描述和理解城市居民出行提供了新的渠道。 

本文在对现有研究成果进行深入研究并对历史数据进行分析的基础上，结合出租车数据与出租车乘客出行的特点，对城市居民出行需求的分布特征以及出行对道路的影响形态进行了研究，设计并实现了基于出租车数据的城市居民出行特征分析系统。 

本文取得主要成果如下： 

（1） 通过对北京市大量出租车历史数据的分析，总结出租车乘客出行的分布规律。 

（2） 结合出租车乘客出行的分布规律，提出了利用出租车数据通过划分城市功能区域来推算城市路网的OD（Origin-Destination）出行量的方法，该方法已经应用于对北京市交通的仿真平台项目中，并开展了相关的仿真实验。 

（3） 利用出租车司机的行车经验，并基于马尔可夫链构建了出行路径选择模型，进行居民出行对道路的影响分析。其中，为了从出租车原始数据中有效地获取车辆的移动路线特征，本文基于出租车数据构建了通道图，在此基础上利用历史出租车数据训练的状态转移概率矩阵，能够有效地计算起点和终点间出行的频繁路径以及道路影响范围。 

（4） 基于以上研究，设计并实现了基于出租车数据的城市居民出行特征分析系统，能够支持区域居民出行量变化特征分析以及出行路径选择的分析。