大规模移动数据中换乘模式的可视化(Visualizing Interchange Patterns in Massive Movement Data)

今年的EuroVis会议上有一篇关于移动数据中换乘模式的可视化工作[1]。文章以乘客在地铁系统内部的换乘为例,介绍了一种基于环形表示的可视化设计,如图1。它简洁的展现了在每个地铁站内,乘客进出站和乘坐或换乘线路的流量信息(统称为换乘模式),并支持不同地铁站和不同时间之间换乘模式的比较。

图1 移动数据的换乘模式可视化

文章展示了新加坡地铁中乘客的换乘模式,数据来自超过100万乘客一天的刷卡记录。乘客在进入和离开地铁站时会留下刷卡记录,包括刷卡时间和地点,但乘客在地铁系统内部的具体轨迹没有记录。文章假定乘客在地铁系统内部走最短路径,由此重建轨迹。如图2,每个地铁站被抽象成一个(地铁线路的)交叉口(Junction),相邻地铁站之间的线路被抽象成(地铁站之间的)连接(link)。文章估算了每一时刻每一地铁站的换乘流量(interchange flow),包括进出地铁站(Junction-link)的流量和线路乘坐或换乘(link-link)流量。文章使用了类似circos[2]的环形设计来展示每个地铁站的换乘模式。中央的灰色圆环表示地铁站(Junction)本身,周围的几个圆弧表示该地铁站与相邻地铁站的连接线路(link)。在圆环和圆弧之间,有一些彩带相连,它们表示相应的流量。彩带的宽度表示流量大小,颜色和末端的空隙表示方向。圆弧的外部有一些刻度,他们表示了该连接(link)上精确的流量。

图2 换乘模式的统计计算与可视化设计

文章展示了一个系统(如图3),它允许用户在地图上选择一个地铁站,观察其不同时刻的换乘模式,并进行比较。该技术不仅可用于分析地铁系统换乘,也可用于分析路口换乘,以及人群在城市之间甚至国家之间的移动。

图3 新加坡地铁换乘模式可视化系统

[1] Wei Zeng, Chi-Wing Fu, Stefan Müller Arisona, Huamin Qu. Visualizing Interchange Patterns in Massive Movement Data. Comput. Graph. Forum, 2013, 32(3): 271-280.
[2] Martin I Krzywinski, Jacqueline E Schein, Inanc Birol, Joseph Connors, Randy Gascoyne, Doug Horsman, Steven J Jones and Marco A Marra. Circos: An information aesthetic for comparative genomics. Genome Research, 2009, 19(9): 1639–1645.

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