经过持续多年的积累,近日我院交通工程系杨飞教授科研团队在基于手机大数据挖掘应用研究方面的专著成果《基于手机定位数据的个体出行行为特征分析与技术研究——方法与实证》(ISBN:978-7-5608-6770-0)由国家出版基金项目资助出版,并成功入选“十三五”国家重点图书出版物规划项目。国家出版基金是与国家自然科学基金、国家社会科学基金并列的第三大国家基金项目,资助体现国家意志、代表国家水平的优秀公益性出版项目,参选项目需要经过长达半年时间的专家评议和严格审核。
本次出版专著成果主要依托杨飞教授主持的2项国家自然科学基金面上项目开展研究,即“基于手机APP传感器数据的个体出行特征精细化提取与交通模型优化(项目编号:51678505)”、“融合多源移动定位时空数据的居民出行调查与活动行为分析技术研究(项目编号:51178403)”,主持的教育部新世纪优秀人才支持计划项目“基于新一代移动通信事件和定位技术的城市交通管理决策支持研究(项目编号:NCET-13-0977)”、西南交通大学高层次人才计划项目“竢实之星”以及系列结合政府管理部门和交通行业发展实践需求的工程横向应用实践科研课题进行研究成果凝练,充分重视理论与实践的融合,有助于为科研学术成果向交通行业实践应用转化做好准备。
传统居民出行调查缺陷导致的模糊主观粗放式的数据质量瓶颈难以满足新时期复杂交通问题的分析需求,有待更精细高质数据支撑,新一代通信技术带来契机,也是交通大数据支撑交通规划实践的重要前沿热点和核心关键之一。通过研发智能手机APP提取内置传感器数据(GPS、加速度、Wi-Fi等),解析3G/4G-LTE通信网络信令追踪手机用户在基站小区层级位置变化特征进行融合,本次专著探索了以手机信令数据、智能手机传感器数据为核心主导的交通大数据为基础,重点以居民个体出行为研究对象,综合采用神经网络、小波分析、随机森林、支持向量机和模糊聚类等数据挖掘算法,对个体出行的轨迹数据进行特征提取,通过出行端点判定、出行轨迹切割和出行方式识别三个关键环节,耦合建立“人-车-通信”一体化的集成仿真平台辅助技术评估与敏感性分析,融合新一代移动通信信令数据的个体出行活动特征精细化提取新方法体系,同时还展望思考了精细化出行数据对交通模型和理论的优化重构,包括从交通小区细分、数据质量改善、真实出行路径与交通分配等方面研究对四阶段模型精度提升,评估公交OD反推模型效果,实证标定基于活动的交通需求分析模型等。
近10多年来,杨飞教授科研团队持续开展积累手机大数据在交通领域中的应用研究,在该方向形成鲜明的研究特色和突出的研究聚焦性,应用涵盖从道路交通流的状态监测到个体出行人的轨迹特征挖掘提取以及对交通规划实践。近年来,杨飞教授带领科研团队多次受邀赴美国、日本著名高校以及国内高校和设计院企业进行手机大数据方向的学术交流,包括美国威斯康星大学、美国罗格斯大学、日本京都大学等,还多次受邀参加美国TRB、中国城市交通规划年会等主流会议并进行演讲交流,在国内外同行中取得较好的认可度。其中,在手机大数据研究方向杨飞教授已主持国家自然科学基金3项、教育部新世纪优秀人才计划项目1项、教育部高等学校博士点基金1项以及其他手机大数据相关各类纵向、横向应用科研课题近10项,出版专著2部,获得具有自主知识产权的授权国发发明专利3项(有3项发明专利实质审查)、软件著作权2项,在《Journal of Intelligent Transportation Systems: Technology, Planning and Operations》、《Transportation Research Record》等发表相关高水平SCI、EI收录等论文近20篇。
杨飞教授科研团队在开展科研同时也充分注重科研反哺教学和人才培养,依托国家研究课题指导培养博士生5名,其中博士生姚振兴在手机大数据方向持续做了大量深入研究工作成为本次国家出版基金专著成果的合著者,2017年由国家留学基金委公派资助在美国威斯康星大学麦迪逊分校进行联合培养,还分别在2013年度、2015年度两次获得研究生国家奖学金;已完成培养手机大数据方向硕士论文毕业7人,其中杨飞教授指导的硕士生曾大堃硕士论文《手机GPS定位频率对交通出行信息提取精度的影响研究》获得2016年度西南交通大学优秀硕士论文奖,2015年度也获得研究生国家奖学金;硕士生戴露主持的研究课题“3G移动通信网络仿真技术及其在道路车速提取中的应用”获得2016年度四川省科技创新苗子工程资助。另外,近年来依托手机大数据研究课题指导本科生作品“基于GPS定位的多模式交通方式组合判定技术”获得2012年全国交通科技大赛二等奖,指导本科国创项目和SRTP项目5项。
依托学校的综合交通大数据应用技术国家工程实验室的国家级平台,杨飞教授科研团队将继续发挥在手机定位交通大数据方面积累的研究特色和优势,整合集结团队力量深入持续推进相关研究工作,进一步巩固和扩大在该领域的影响力。