智能交通大數(shù)據(jù)：綜合交通數(shù)據(jù)科學技術及應用

定　價：￥69.00

作　者：	周慧娟張尊棟劉小明吳文祥陳智
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111761372	出版時間：	2024-08-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書結合作者多年的科研和教學經(jīng)驗，深入淺出地介紹了數(shù)據(jù)科學中常用的熱門的回歸分析、聚類分析、神經(jīng)網(wǎng)絡與深度學習的原理、模型；在介紹理論知識的同時，引用了大量的交通案例，以便展示如何將各類算法模型應用到交通實踐中。本書分別以杭州地鐵、北京地鐵客流數(shù)據(jù)和共享單車騎行數(shù)據(jù)為例，從數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結果分析、數(shù)據(jù)可視化展示等方面，更加清晰地介紹了綜合交通數(shù)據(jù)的具體處理和分析方法，展示了如何運用這些技術來分析杭州和北京地鐵客流數(shù)據(jù)，以及如何利用共享單車數(shù)據(jù)進行集成學習和客流預測，從而增強綜合交通數(shù)據(jù)科學理論知識的可解釋性，以便讀者進一步增強綜合交通數(shù)據(jù)科學技術實戰(zhàn)能力，理解所介紹的知識與方法。

作者簡介

　　周慧娟，博士，北方工業(yè)大學教授；畢業(yè)于北京交通大學系統(tǒng)分析與集成專業(yè)，曾就職于鐵道科學研究院電子計算技術研究所；具有豐富的交通行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷，承擔過鐵路地理信息系統(tǒng)平臺（RGIS）的建設及鐵路、城市軌道交通、城市道路交通行業(yè)信息化建設和信息系統(tǒng)研發(fā)；講授“數(shù)據(jù)庫技術”“交通大數(shù)據(jù)技術”“交通地理信息系統(tǒng)”等課程，對數(shù)據(jù)科學相關理論、方法、技術及其在交通行業(yè)的應用有較深的理解和積累。

圖書目錄

前言
第1 章緒論 1
1.1　數(shù)據(jù)科學的發(fā)展歷程與應用現(xiàn)狀 1
1.2　綜合交通領域研究方向及應用需求 2
1.3　綜合交通數(shù)據(jù)科學技術 3
1.3.1　概述 3
1.3.2　內(nèi)容 3
1.3.3　應用 4
1.4　本書簡介 4
第2 章回歸分析的原理、模型與實現(xiàn) 6
2.1　回歸分析簡介 6
2.2　簡單線性回歸 7
2.2.1　案例引入 7
2.2.2　基本概念 7
2.2.3　模型描述 8
2.2.4　參數(shù)估計 9
2.2.5　欠擬合與過擬合 13
2.2.6　多元線性回歸 16
2.3　邏輯回歸 20
2.3.1　案例引入 20
2.3.2　基本概念 21
2.3.3　模型描述 21
2.3.4　參數(shù)估計 23
2.4　非線性回歸 27
2.4.1　多項式回歸 27
2.4.2　冪函數(shù)回歸 29
2.4.3　常見非線性回歸模型 30
2.5　正則化回歸方法 31
2.5.1　L2 正則化：嶺回歸 32
2.5.2　L1 正則化：LASSO 回歸 32
2.6　本章小結 34
第3 章　聚類分析的原理、模型與實現(xiàn) 35
3.1　聚類概述 35
3.1.1　什么是聚類 35
3.1.2　聚類的要求 35
3.1.3　聚類的計算方法 36
3.1.4　聚類的應用 38
3.1.5　聚類效果評價指標 38
3.2　k-means 聚類 40
3.2.1　k-means 聚類原理 41
3.2.2　k-means 聚類優(yōu)缺點 42
3.2.3　k-means 聚類調(diào)優(yōu)和改進算法 43
3.3　層次聚類 44
3.3.1　層次聚類原理 45
3.3.2　層次聚類優(yōu)缺點 46
3.3.3　凝聚的層次聚類方法 47
3.4　DBSCAN 52
3.4.1　DBSCAN 原理 53
3.4.2　DBSCAN 關鍵參數(shù) 54
3.4.3　DBSCAN 優(yōu)缺點 56
3.5　其他聚類方法 57
3.5.1　GMM 聚類 57
3.5.2　譜聚類 57
3.5.3　GMM 聚類和譜聚類示例 58
3.6　算法對比 59
3.6.1　分類和聚類的區(qū)別 59
3.6.2　k-means 聚類、DBSCAN、層次聚類對比 59
3.6.3　scikit-learn 庫中的聚類算法的比較 64
第4 章　神經(jīng)網(wǎng)絡與深度學習 66
4.1　神經(jīng)網(wǎng)絡 66
4.1.1　人工神經(jīng)網(wǎng)絡 66
4.1.2　神經(jīng)元 67
4.1.3　激活函數(shù) 67
4.1.4　神經(jīng)網(wǎng)絡的基本結構 71
4.1.5　前向傳播與反向傳播 72
4.2　深度強化學習 74
4.2.1　卷積運算 74
4.2.2　卷積神經(jīng)網(wǎng)絡 77
4.2.3　循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡 83
4.3　案例分析 83
第5 章　杭州地鐵客流數(shù)據(jù)分析實踐 90
5.1　數(shù)據(jù)統(tǒng)計 90
5.1.1　10 分鐘客流集計 90
5.1.2　站點5 分鐘粒度進站客流量 92
5.1.3　各個站點5 分鐘粒度下進站乘客平均乘車時間 94
5.1.4　早高峰進站人數(shù) 96
5.1.5　線路B 早高峰進站客流可視化 98
5.1.6　乘客編號路徑追蹤 99
5.2　數(shù)據(jù)聚類 102
5.3　回歸分析 110
第6 章　北京地鐵客流數(shù)據(jù)分析與客流預測 118
6.1　數(shù)據(jù)分析 118
6.1.1　數(shù)據(jù)介紹 118
6.1.2　數(shù)據(jù)處理 119
6.1.3　單線路1 分鐘時間粒度進出站客流量 121
6.1.4　單站一天內(nèi)1 分鐘時間粒度下進站客流量 122
6.2　客流量預測 125
6.2.1　LSTM 模型 125
6.2.2　CNN 模型 128
6.2.3　結果分析 132
第7 章　多模型共享單車騎行需求預測 134
7.1　數(shù)據(jù)說明及具體目標 134
7.2　實施流程 135
7.3　數(shù)據(jù)預處理 136
7.3.1　導入相關包 136
7.3.2　讀取數(shù)據(jù) 137
7.3.3　日期數(shù)據(jù)處理及特征類別轉(zhuǎn)換 138
7.3.4　異常值處理 138
7.3.5　可視化分析 139
7.4　模型建立與求解 150
7.4.1　準備數(shù)據(jù) 150
7.4.2　基本模型 150
7.4.3　模型融合 Stacking 160
7.5　結果分析 160
7.5.1　各模型殘差分析 160
7.5.2　預測結果分析 167
參考文獻 169