大数据与城市管理

大数据与城市管理大数据与城市管理背景

城市计算基本框架

核心问题

典型应用

4123城市化进程带来诸多问题！！！背景规划落后交通拥堵空气污染能耗增加解决方案：智慧城市城市计算基本框架什么是城市计算？城市计算是一个通过不断获取、整合和分析城市中多种异构大数据来解决城市所面临的挑战（如环境恶化、交通拥堵、能耗增加、规划落后等）的过程。大数据在城市计算起的作用？理解各种城市现象的本质，甚至预测城市的未来。城市计算基本框架多数据多任务系统1城市感知3异构数据的协同极端2海量异构数据的管理4虚实结合的混合式系统核心问题核心问题核心问题1——城市感知城市中的资源数据收集与传输

收集数据

传输数据如何高效、可靠的收集数据？应对数据产生的难以预测、不可控性如何实时传输来自四面八方、不同类型的数据？

手机

传感器

车辆

人：非常重要多媒体数据社交网络流数据交通流量核心问题2——海量异构数据的管理时序数据气象空间数据兴趣点空间图数据道路轨迹数据人的移动海量异构核心问题3——异构数据的协同计算如何从不同的数据源中获取相互增强的知识在保证知识提取深度的同时，如何提高对大数据的分析效率数据维度的增加也容易导致数据稀疏性获取知识

数据分析数据稀疏性

核心问题4——虚实结合的混合式系统数据在物理和虚拟世界中来回穿行虚拟世界信息在云端被分析和处理，云再将提取的知识作为服务提供给物理世界的终端用户

物理世界

信息产生于物理世界，然后传到云端

物理端的“用户”使用经过分析和处理的信息服务

城市管理典型应用应用分类

城市规划

经济

健康和安全

交通

环境

能源典型应用——城市规划搜寻城市道路网中不合理的规划大规模车流轨数据3个月出租车数据分析结果典型应用——智能交通出租车解决方案——应对打车难问题T-Finder系统：蓝色道路空车概率高T-Share系统：实时动态拼车上U1上U2下U1上U3下U2下U3典型应用——环境空气质量固定检测与传感器流动检测北京城区：22个空气质量监测站点哥本哈根：行动中的自行车上的传感器监测——群体感知北京城区细粒度空气质量不同颜色表示不同污染水平典型应用——能源新能源汽车充电站规划未来充电站建在何处最优人工数据车辆轨迹各地区能源消耗兴趣点的分布典型应用——城市安全和应急响应交通异常原因分析与灾难防治由于马拉松，紫色线改走绿色线，故绿色线异常拥堵通过分析160万日本人一年的GPS移动轨迹数据库来对日本大地震和福岛核事故发生后的灾民移动、避难行为进行建模、预测和模拟。

参考文献YuZheng,FuruiLiu,Hsun-PingHsie.U-Air:WhenUrbanAirQualityInferenceMeetsBigData.KDD2013.YuZheng,YanchiLiu,JingYuan,XingXie,UrbanComputingwithTaxicabs,UbiComp2011.JingYuan,YuZheng,ChengyangZhang,WenleiXie,XingXie,GuangzhongSun,YanHuang.T-Drive:DrivingDirectionsBasedonTaxiTrajectories.ACMSIGSPATIALGIS2010.JingYuan,YuZheng,XingXie,GuangzhongSun.DrivingwithKnowledgefromthePhysicalWorld.KDD2011.JingYuan,YuZheng,XingXie,GuangzhongSun,T-Drive:EnhancingDrivingDirectionswithTaxiDrivers'Intelligence.IEEETransactionsonKnowledgeandDataEngineering,2013.ShuoMa,YuZheng,OuriWolfson.T-Share:ALarge-ScaleDynamicTaxiRidesharingService.ICDE2013.WeiLiu,YuZheng,SanjayChawla,JingYuanandXingXie.DiscoveringSpatio-TemporalCausalInteractionsinTrafficDataStreams.KDD2011.LinseyXiaolinPang,SanjayChawla,WeiLiu,andYuZheng.OnMiningAnomalousPatternsinRoadTrafficStreams.InADMA2011.LinseyXiaolinPang,SanjayChawla,WeiLiu,YuZheng.OnDetectionofEmergingAnomalous