<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">mirtr</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мир транспорта</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>World of Transport and Transportation</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1992-3252</issn><publisher><publisher-name>Russian University of Transport (RUT)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30932/1992-3252-2020-18-24-40</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mirtr-2001</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ВОПРОСЫ ТЕОРИИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>THEORY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Проблемы интеллектуального анализа данных при моделировании транспортных потоков мегаполиса</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The Problem of Data Mining in Modelling Traffic Flows in a Megapolis</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Куфтинова</surname><given-names>Н. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuftinova</surname><given-names>N. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, доцент кафедры автоматизированных систем управления,</p><p>Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ph.D. (Eng), Associate Professor at the Department of Automated Control Systems,</p><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">nat.gk@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет, (МАДИ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>10</month><year>2020</year></pub-date><volume>18</volume><issue>5</issue><fpage>24</fpage><lpage>40</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Куфтинова Н.Г., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Куфтинова Н.Г.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kuftinova N.G.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/2001">https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/2001</self-uri><abstract><p>Рассматриваются проблематика использования в транспортной модели интеллектуального анализа данных как цифровой платформы анализа данных транспортных потоков мегаполиса и предпосылки создания в будущем единых банков данных и интегрированной среды взаимодействия моделей разных уровней как кластеров цифровой экономики, которые будут учитывать все виды транспорта для оценки транспортного спроса и создания проектов организации дорожного движения мегаполиса.</p><p>Целью данной работы является исследование процессов получения количественных характеристик объектов транспортного моделирования при создании единой электронной среды с помощью вычисления производных параметров транспортной сети мегаполиса. Количественные пространственные характеристики объекта связаны с вычислением удалённости от центра города и магистральной улицы и определяются с помощью геоинформационных систем, вследствие чего возникает проблема унификации и эффективного хранения данных.</p><p>В рамках реализации поставленной цели показано, что для всех первичных транспортных данных необходимо создавать процедуру предобработки, а также валидации, так как источники данных имеют различный формат и пространственную интерполяцию для трековых данных. Для этого рекомендуется использовать различные методы анализа данных на основе ГИС-технологий, цифрового моделирования рельефа, топологии дорожной сети и других объектов транспортной сети мегаполиса, при этом до момента использования интеллектуальных данных требуется проведение работы по форматированию и группировке исходных данных в режиме реального времени. Наиболее распространённые ошибки возникают на этапе итерационного процесса для получения количественных характеристик объектов транспортного моделирования и построения оптимальных с точки зрения времени проезда маршрутов движения по некоторой транспортной сети.</p><p>Тенденции роста городов требуют глобальной цифровизации всех объектов транспортной инфраструктуры, учитывающих изменение функций транспортной среды и интенсивности транспортных потоков. Это диктует необходимость дальнейшей разработки и применения новых информационных технологий для обработки данных с помощью нейронных сетей и других цифровых технологий. </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article discusses the problems of using data mining in a transport model as a digital platform for analysing data on traffic flows in a megapolis, and prerequisites for creation in future of single data banks and an integrated environment for interaction of models of different levels as clusters of the digital economy, which will consider all modes of transport to assess transport demand and develop projects for organizing traffic in a megapolis.</p><p>The objective of the work is to study the processes of obtaining quantitative characteristics of objects of transport modelling when creating a single electronic environment by calculating the derived parameters of the transport network of a megapolis. Quantitative spatial characteristics of an object are associated with calculating the distance from a city centre and a main street and are determined using geographic information systems entailing consequent problem of data unification and efficient data storage.</p><p>As part of achieving that objective, it is shown that it is necessary to create a preprocessing and validation procedure for all primary transport data, since data sources have different formats and spatial interpolation of tracking data. For this, it is recommended to use various methods of data analysis based on GIS technologies, digital terrain modelling, topology of the road network and other objects of the transport network of a megapolis. Besides, the use of intelligent data should be preceded by formatting and grouping the source data in real time. The most common errors arise at the stage of the iterative process for obtaining quantitative characteristics of objects of transport modelling and building the optimal route in terms of travel time along a certain transport network.</p><p>The existing trends of urban growth require global digitalization of all transport infrastructure objects, considering changes in the functions of the transport environment and in intensity of traffic flows. Theis entails further development and implementation of new information technologies for data processing using neural networks and other digital technologies.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>транспортная система</kwd><kwd>транспортный поток мегаполиса</kwd><kwd>интеллектуальный анализ данных</kwd><kwd>информационные и коммуникационные технологии</kwd><kwd>транспортные расчётные районы</kwd><kwd>ГИС-технологии</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>transport system</kwd><kwd>transport flows of a megapolis</kwd><kwd>data mining</kwd><kwd>information and communication technology</kwd><kwd>assessed transit areas</kwd><kwd>GIS-technologies</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ Р 56670-2015 Интеллектуальные транспортные системы. Подсистема мониторинга параметров транспортных потоков на основе анализа телематических данных городского пассажирского транспорта. [Электронный ресурс]: http://docs.cntd.ru/document/1200125977. Доступ 20.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST R [State Standard] 56670-2015 Intelligent transport systems.Subsystem for monitoring the parameters of traffic flows based on the analysis of telematic data of urban passenger transport [GOST R56670-2015 Intellektualnie transportnie sistemy. Podsistema monitoring parametrov transportnykh potokov na osnove analiza telematicheskikh dannykh gorodskogo passazhirskogo transporta]. [Electronic resource]: http://docs.cntd.ru/document/1200125977. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ваксман С. А. Информационные технологии в управлении городским общественным пассажирским транспортом (задачи, опыт, проблемы) / Под ред. С. А. Ваксмана – Екатеринбург: Изд-во АМБ, 2012. – 250 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vaksman, S. A. Information technologies in management of urban public passenger transport (tasks, experience, problems) [Informatsionnie tekhnologii v upravlenii gorodskim obshchestvennym passazhirskim transportom (zadachi, opyt, problemy)]. Ed. by S. A. Vaksman. Yekaterinburg, Publishing house of AMB, 2012, 250 p. [Electronic resource]: http://www.waksman.ru/Russian/Criticism/Vaksman/Begin.pdf. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Куфтинова Н. Г. Моделирование динамики автотранспортных потоков с помощью кластерного анализа // Сб. научных трудов по итогам IV международной научно-практ. конференции «Транспортное планирование и моделирование». – СПб., 2019. – С. 106–108.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuftinova, N. G. Modelling the dynamics of traffic flows using cluster analysis [Modelirovanie dinamiki avtotransportnykh potokov s pomoshchyu klasternogo analiza]. Collection of scientific works of IV international scientific and practical conference «Transport planning and modelling», St. Petersburg, 2019, pp. 106–108. [Electronic resource]: https://interactiveplus.ru/e-articles/545/Action545-470172.pdf. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Куфтинова Н. Г. Математическое моделирование транспортных потоков на основе макро- и микроподходов городской транспортной системы // Сб. научных трудов по итогам III международной научнопракт. конференции «Транспортное планирование и моделирование. Цифровое будущее управления транспортом» / Под ред. д-ра техн. наук, профессора С.В. Жанказиева. – М.: МАДИ, 2018. – С 67–76.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuftinova, N. G. Mathematical modelling of traffic flows on the basis of macro- and microapproaches of the urban transport system [Matematicheskoe modelirovanie transportnykh potokov na osnove makro- i mikro-podkhodov transportnoi sistemy]. Collection of scientific works of III international scientific and practical conference «Transport planning and modelling. The digital future of transport management». Ed. by D.Sc. (Eng), Professor S. V. Zhankaziev. Moscow, MADI publ., 2018, pp. 67–76. [Electronic resource]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37057419. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Куфтинова Н. Г. Интеллектуальная транспортная инфраструктура мегаполиса на основе геоанализа и геомоделирования автотранспортных систем // Логистический аудит транспорта и цепей поставок: материалы международной научно-практической конференции. – Тюмень: ТИУ, 2018. – С. 76–82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuftinova, N. G. Intelligent transport infrastructure of a megalopolis based on geoanalysis and geo-modelling of motor transport systems [Intellektualnaya transportnaya infrastruktura megapolisa na osnove geoanaliza i geomodelirovaniya avtotransportnykh sistem].Logistic audit of transport and supply chains: Materials of an international scientific and practical conference, Tyumen, TIU publ., 2018, pp. 76–82. [Electronic resource]: https://docplayer.ru/45169767-Udk-informacionno-logicheskaya-modeltransportnoy-seti-megapolisa-kuftinova-n-g.html. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Куфтинова Н. Г. Общая характеристика транспортных моделей для оценки дорожной сети на городских территориях // Сб. научных трудов по итогам III международной научной конференции «Scientific Discoveries», Карловы Вары – Москва. – М., 2018. – С. 47–60. ISBN978-5-00090-133-5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuftinova, N. G. General characteristics of transport models for assessing the road network in urban areas [Obshchaya kharakteristika transportnykh modelei dlya otsenki dorozhnoi seti na gorodskikh territoriyakh]. Collection of scientific papers of III international scientific conference «Scientific Discoveries», Karlovy Vary–Moscow. Moscow, 2018, pp. 47–60. [Electronic resource]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=34934683. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Marcus, G., Davis, E. Eight (No, Nine!) Problems With Big Data. [Электронный ресурс]: https://www.nytimes.com/2014/04/07/opinion/eight-no-nineproblems-with-big-data.html?_r=0. Доступ 20.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Marcus, G., Davis, E. Eight (No, Nine!) Problems with Big Data. [Electronic resource]: https://www.nytimes. com/2014/04/07/opinion/eight-no-nine-problems-withbig-data.html?_r=0. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chenyang Xu; Changqing Xu; Trieu-Kien Truong. Mining the spatio-temporal pattern using matrix factorisation: A case study of traffic flow. IET Intelligent Transport Systems, 2020, Vol. 14, Iss. 10, pp. 1328–1337. DOI: http://dx.doi.org/10.1049/iet-its.2019.0705. Доступ 23.10.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chenyang Xu; Changqing Xu; Trieu-Kien Truong. Mining the spatio-temporal pattern using matrix factorisation: A case study of traffic flow. IET Intelligent Transport Systems, 2020, Vol. 14, Iss. 10, pp. 1328–1337. DOI: http://dx.doi.org/10.1049/iet-its.2019.0705. Last accessed 23.10.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Alam, O., Kush, A., Emami, A., Pouladzadeh, P. Predicting irregularities in arrival times for transit buses with recurrent neural networks using GPS coordinates and weather data. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s12652-020-02507-9. Доступ 23.10.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alam, O., Kush, A., Emami, A., Pouladzadeh, P. Predicting irregularities in arrival times for transit buses with recurrent neural networks using GPS coordinates and weather data. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/s12652-020-02507-9. Last accessed 23.10.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Guerreiro, G., Figueiras, P., Silva, R., Costa, R., Jardim-Goncalves, R. An architecture for big data processing on intelligent transportation systems. An application scenario on highway traffic flows. 2016 IEEE 8th International Conference on Intelligent Systems (IS), 2016, pp. 65–72. DOI: 10.1109/IS.2016.7737393. Доступ 20.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Guerreiro, G., Figueiras, P., Silva, R., Costa, R., Jardim-Goncalves, R. An architecture for big data processing on intelligent transportation systems. An application scenario on highway traffic flows. 2016 IEEE 8th International Conference on Intelligent Systems (IS), 2016, pp. 65–72. DOI: 10.1109/IS.2016.7737393. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kohan, M., Ale, J. M. Discovering Traffic Congestion through Traffic Flow Patterns Generated by Moving Object Trajectories. Computers, Environment and Urban Systems, March 2020, Vol. 80, Article 101426. DOI: 10.1016/j.compenvurbsys.2019.101426. Доступ 20.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kohan, M., Ale, J. M. Discovering Traffic Congestion through Traffic Flow Patterns Generated by Moving Object Trajectories. Computers, Environment and Urban Systems, March 2020, Vol. 80, Article 101426. DOI: 10.1016/j.compenvurbsys.2019.101426. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kumar, B. A., Vanajakshi, L., Subramanian, S. C. A Hybrid Model Based Method for Bus Travel Time Estimation. Journal of Intelligent Transportation Systems, 2018, Vol. 22, Iss. 5, pp. 390–406. DOI: 10.1080/15472450.2017.1378102. Доступ 20.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kumar, B. A., Vanajakshi, L., Subramanian, S. C. A Hybrid Model Based Method for Bus Travel Time Estimation. Journal of Intelligent Transportation Systems, 2018, Vol. 22, Iss. 5, pp. 390–406. DOI: 10.1080/15472450. 2017.1378102. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Taamneh, M., Alkheder, S., Taamneh, S. DataMining Techniques for Traffic Accident Modeling and Prediction in the United Arab Emirates. Journal of Transportation Safety &amp; Security, 2017, Vol. 9, Iss. 2, pp. 146–166. DOI: https://doi.org/10.1080/19439962.20 16.1152338. Доступ 20.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Taamneh, M., Alkheder, S., Taamneh, S. DataMining Techniques for Traffic Accident Modeling and Prediction in the United Arab Emirates. Journal of Transportation Safety &amp; Security, 2017, Vol. 9, Iss. 2, pp. 146–166. DOI: https://doi.org/10.1080/19439962.20 16.1152338. Last accessed 20.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Norris, D. RapidMiner – a potential game changer. November 15, 2013. [Electronic resource]: https://www.bloorresearch.com/2013/11/rapidminer-a-potentialgame-changer/. Доступ 17.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Norris, D. RapidMiner – a potential game changer. November 15, 2013. [Electronic resource]: https://www.bloorresearch.com/2013/11/rapidminer-a-potentialgame-changer/. Last accessed 17.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Якубович А. Н., Куфтинова Н. Г., Рогова О. Б. Информационные технологии на автотранспорте: Учеб. пособие. Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ). – М., 2017. – 252 с. [Электронный ресурс]: http://www.lib.madi.ru/fel/fel1/fel17E429.pdf. Доступ 17.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yakubovich, A. N., Kuftinova, N. G., Rogova, O. B. Information technologies on vehicles: Study guide [Informatsionnie tekhnologii na avtotransporte: Ucheb. posobie]. Moscow, MADI, 2017, 252 p. [Electronic resource]: http://www.lib.madi.ru/fel/fel1/fel17E429.pdf. Last accessed 17.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mousa, S.R., Mousa, R.M., Ishak, S., Radwand, L. Modeling Speed-Density Relation for Highways in Developing Countries with No Lane Discipline: A Case Study in Egypt. 2017 ASCE India Conference, 2018, pp. 725–735. DOI: 10.1061/9780784482025.074. Доступ 17.07.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mousa, S.R., Mousa, R.M., Ishak, S., Radwand, L. Modeling Speed-Density Relation for Highways in Developing Countries with No Lane Discipline: A Case Study in Egypt. 2017 ASCE India Conference, 2018, pp. 725–735. DOI: 10.1061/9780784482025.074. Last accessed 17.07.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kong, X., Das, S., Jha, K., Zhang, Y. Understanding Speeding Behavior From Naturalistic Driving Data: Applying Classification Based Association Rule Mining. Accident Analysis and Prevention, September 2020, Vol. 144. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aap.2020.105620. Доступ 23.10.2020.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kong, X., Das, S., Jha, K., Zhang, Y. Understanding Speeding Behavior From Naturalistic Driving Data: Applying Classification Based Association Rule Mining. Accident Analysis and Prevention, September 2020, Vol. 144. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aap.2020.105620. Last accessed 23.10.2020.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
