Trực quan hóa dữ liệu trạng thái giao thông trên nền web

Bài viết này trình bày mô hình trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông, trực tuyến trên internet, dựa vào cả yếu tố không gian và thời gian. Trạng thái giao thông tại những tuyến phố có tình trạng giao thông nóng sau khi được thu thập sẽ được rời rạc và chuẩn hoá thành sáu mức độ, từ thông thoáng đến tắc nghẽn. Dữ liệu trạng thái giao thông sẽ được trực quan hoá theo cả thời gian và không gian, trên nền bản đồ số trực tuyến. Trạng thái giao thông sẽ được trực quan theo phương pháp kết hợp cả trực quan theo điểm và theo đoạn với kỹ thuật bản đồ nhiệt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Trực quan hóa dữ liệu trạng thái giao thông trên nền web Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Quốc gia lần thứ IX “Nghiên cứu cơ bản và ứng dụng Công nghệ thông tin (FAIR'9)”; Cần Thơ, ngày 4-5/8/2016 DOI: 10.15625/vap.2016.00092 TRỰC QUAN HOÁ DỮ LIỆU TRẠNG THÁI GIAO THÔNG TRÊN NỀN WEB Dư Phương Hạnh, Vũ Bá Duy, Nguyễn Ngọc Hoá Trường Đại học Công nghệ - ĐHQGHN hanhdp@vnu.edu.vn, duyvb@vnu.edu.vn, hoa.nguyen@vnu.edu.vn TÓM TẮT— Bài báo này trình bày mô hình trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông, trực tuyến trên internet, dựa vào cả yếu tố không gian và thời gian. Trạng thái giao thông tại những tuyến phố có tình trạng giao thông nóng sau khi được thu thập sẽ được rời rạc và chuẩn hoá thành sáu mức độ, từ thông thoáng đến tắc nghẽn. Dữ liệu trạng thái giao thông sẽ được trực quan hoá theo cả thời gian và không gian, trên nền bản đồ số trực tuyến. Trạng thái giao thông sẽ được trực quan theo phương pháp kết hợp cả trực quan theo điểm và theo đoạn với kỹ thuật bản đồ nhiệt. Đối với chiều thời gian, hai biểu đồ thời gian tuyến tính đã được phối hợp theo kiểu biểu đồ vùng cọ để thể hiện trạng thái mỗi tuyến phố. Để giải quyết vấn đề quy mô dữ liệu lớn, chúng tôi đã tiến hành phân tích, lọc dữ liệu thời gian và không gian để chỉ giữ lại những khoảng/đoạn đáng quan tâm về trạng thái giao thông. Dựa trên mô hình đó, chúng tôi đã xây dựng hệ thống thử nghiệm với dữ liệu thu thập được trên một số tuyến phố tại Hà Nội. Kết quả thực nghiệm đã minh chứng những ưu điểm của mô hình của chúng tôi như cho phép kết hợp trực quan được cả thời gian và vị trí địa lý; cho phép có ngay được thông tin trạng thái giao thông từ tổng thể (mức thành phố) đến chi tiết (mức điểm nóng giao thông). Từ khóa— Trực quan hoá dữ liệu, hệ thống thông tin trạng thái giao thông, bản đồ số trực tuyến, ITS. I. GIỚI THIỆU Hiện nay, ùn tắc giao thông vẫn là vấn đề “nóng” của các đô thị lớn, chẳng hạn như ở thủ đô Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Từ đó, việc có thể mang đến những thông tin tức thời về trạng thái giao thông tại những tuyến phố người dùng quan tâm rất có ý nghĩa thực tiễn. Nhiều phương thức khác nhau đã được tiến hành để cung cấp thông tin giao thông như thông qua các phương tiện đại chúng như VOV Giao thông, các ứng dụng trên điện thoại thông minh [7],… Để khắc phục tình trạng này, ngành giao thông cần đẩy mạnh việc ứng dụng CNTT một cách tổng thể để có thể tạo ra được những hệ thống giao thông thông minh (Intelligent Transport System – ITS) [1][12]. Đó là các giải pháp thu thập thông tin giao thông; quy hoạch, điều tiết đường sá; điều khiển giao thông; đếm lưu lượng giao thông và cung cấp thông tin giao thông tới người tham gia giao thông, cảnh báo sớm cho người tham gia giao thông về tình trạng ùn tắc tại các tuyến phố, để người dân chủ động thay đổi phương tiện, hướng đi trên đường… Trong đề tài nghiên cứu mã số 01C-04/08-2014-2 của Sở KH-CN Hà Nội về “Hệ thống thông tin trạng thái giao thông thành phố Hà Nội: Thực trạng và giải pháp”, có mục tiêu xây dựng giải pháp thu thập và cung cấp thông tin trạng thái giao thông của một số tuyến phố chính Hà Nội. Dựa vào những kết quả thu thập được dữ liệu trạng thái giao thông Hà Nội từ các nguồn khác nhau (từ VOV giao thông, từ cộng đồng, từ các hệ thống camera giám sát giao thông…), một trong những định hướng khai thác dữ liệu này là sẽ trực quan hoá toàn bộ vết trạng thái giao thông các tuyến phố chính trên nền bản đồ số. Từ đó, cho phép người tham gia giao thông, cán bộ quản lý giao thông đô thị,… có thể quan sát, nắm bắt phân tích được một cách đầy đủ và dễ hình dung, dễ đánh giá, so sánh trạng thái các điểm nóng giao thông trong thành phố. Với động lực đó, bài báo này sẽ tập trung giới thiệu phương pháp và kỹ thuật cho phép trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông trên nền bản đồ số, trực tuyến trên Web. Dữ liệu trạng thái giao thông Hà Nội sẽ được sử dụng để minh hoạ phương pháp đã đặc tả trong bài báo này. Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau: Mục II được dành để giới thiệu những khái niệm cơ bản cũng như những lý thuyết liên quan. Mục III chúng tôi sẽ trình bày mô hình trực quan hoá dữ liệu trạng thái giao thông theo cả chiều thời gian và không gian. Kết quả thực nghiệm với mô hình này sẽ được trình bày Mục IV. Phần còn lại là kết luận và một số hướng phát triển tiếp của chúng tôi. II. LÝ THUYẾT VÀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN A. Khái niệm chung Trực quan hóa (visualization) là phương pháp tạo ra những hình ảnh, biểu đồ để diễn tả thông điệp. Trực quan hóa nghiên cứu trình bày một cách trực quan, tương tác khối dữ liệu trừu tượng để tăng cường nhận thức của con người. Trực quan hóa dữ liệu là một phân nhánh của trực quan hóa với những thống kê được trình bày bằng đồ họa gắn liền với các thông tin địa lý hoặc dữ liệu không gian (như những bản đồ chuyên đề) được phân tán trong các dạng biểu đồ [3]. Trực quan hóa dữ liệu được quan niệm bởi nhiều ngành lý thuyết tương đương như một mô hình hiện đại của truyền thông trực quan [4]. Nó không thuộc riêng một lĩnh vực nào mà là sự giao thoa của nhiều ngành. Một số người quan niệm nó như một nhánh hiện đại của thống kê mô tả, một số khác coi nó là công cụ phát triển lý thuyết nền. Nó bao gồm sự sáng tạo và nghiên cứu phương thức trình diễn trực quan dữ liệu. Mục tiêu chính của trực quan hóa dữ liệu là truyền thông tin rõ ràng và hiệu quả cho người sử dụng thông qua đồ họa được lựa chọn như bảng biểu hoặc biểu đồ. Một trực quan hóa hiệu quả giúp cho người dùng đưa ra các phân tích và luận điểm về dữ liệu và luận cứ. Nó khiến dữ liệu phức tạp trở thành dễ hiểu và dễ sử dụng hơn. Người sử dụng 744 TRỰC QUAN HOÁ DỮ LIỆU TRẠNG THÁI GIAO THÔNG TRÊN NỀN WEB có thể có những động tác phân tích đ ...