基於移動通信大數據的城市計算

《基於移動通信大數據的城市計算》是2020年華中科技大學出版社出版的圖書，作者是吳乃星、張瑞、湯長猛、李力。

基本介紹

• 中文名：基於移動通信大數據的城市計算 
• 作者：吳乃星、張瑞、湯長猛、李力
• 出版社：華中科技大學出版社
• 出版時間：2020年4月1日
• ISBN：9787568058858

內容簡介

城市計算以城市大數據為背景，將城市中發生的所有活動和信息進行融合，涉及計算機、城市規劃、交通、通信等多個領域，是智慧城市建設的核心、關鍵環節。

本書囊括了智慧城市、城市計算及移動通信大數據等概念和理論的相關背景知識，詳細闡釋了結合移動通信數據進行城市計算的全部處理過程——從採集、預處理、分析挖掘直至構建相應大數據平台，對其中每個環節在工程實踐中常用的相關工具和技術進行了講解。此外，結合典型的基於真實移動通信大數據的城市計算套用實踐案例，從數據處理、數據分析、系統展示等方面進行了詳盡的技術性闡述，並對在實際項目實施過程中遇到的問題進行了詮釋，從多個視角對基於移動通信大數據的城市計算的優勢和成果進行了展示。後，在基於移動通信大數據的城市計算實踐基礎上，對城市計算在智慧城市中的套用發展進行了展望，對智慧城市、城市計算的未來進行了構想，並針對可能出現的問題及挑戰進行了探討。

本書適用於城市計算相關專業的本科生或研究生對相關領域知識的學習、學術或工程技術探索，也適用於業內希望使用相關技術進行開發工作的工程師，以及相關領域研究者借鑑和參考。

圖書目錄

第1章智慧城市與城市計算(1) 1.1智慧城市的概念、目標和架構(1) 1.1.1公共基礎設施(2) 1.1.2通用功能設施(2) 1.1.3業務套用(2) 1.1.4網路安全空間(4) 1.1.5體制機制與標準規範體系(4) 1.2利用城市計算構建智慧城市(4) 第2章基於移動通信大數據的城市計算理論及現狀(6) 2.1城市計算技術(6) 2.1.1城市計算的興起(6) 2.1.2城市計算的研究(6) 2.2移動通信基站定位技術及其套用現狀(12) 2.2.1移動通信基站定位技術原理(12) 2.2.2移動通信基站定位技術套用現狀(15) 2.3基於移動通信大數據的城市計算(17) 2.3.1移動通信大數據在城市計算中的套用現狀(17) 2.3.2移動通信大數據在城市計算中的套用難點(18) 第3章移動通信網路數據採集(20) 3.1移動通信網路(20) 3.1.1移動通信網路的演進(20) 3.1.2移動通信系統的基本網路結構(24) 3.1.3移動通信網路的關鍵接口與協定(28) 3.2移動通信數據採集基本原理(33) 3.2.1移動通信的數據與分類套用(33) 3.2.2移動通信信令與協定(34) 3.2.3移動通信基本通信流程(35) 3.2.4話單及信令數據採集(40) 3.3移動通信數據的獲取與預處理(44) 3.3.1數據獲取(44) 3.3.2數據預處理及數據管理(45) 第4章面向城市計算的移動通信數據分析(49) 4.1面向城市計算的基礎數據挖掘技術(49) 4.1.1數據挖掘(49) 4.1.2聚類分析(50) 4.1.3分類分析(52) 4.1.4回歸分析(56) 4.2面向城市計算的高級機器學習技術(59) 4.2.1機器學習(59) 4.2.2協同過濾(60) 4.2.3矩陣分解(63) 4.2.4張量分析(65) 4.2.5機率圖模型(67) 4.2.6深度學習(68) 4.2.7強化學習(72) 4.2.8集成學習(74) 4.2.9遷移學習(77) 4.3交叉領域知識融合(79) 基於移動通信大數據的城市計算目錄第5章移動通信大數據計算平台(81) 5.1Hadoop概述(81) 5.1.1Hadoop的歷史(81) 5.1.2Hadoop的定義(82) 5.1.3Hadoop的構成模組(85) 5.1.4Hadoop的生態系統(89) 5.1.5Hadoop的分散式系統(90) 5.1.6Hadoop與SQL資料庫(91) 5.2Hadoop原理(92) 5.2.1HDFS原理(92) 5.2.2Hadoop MapReduce原理(94) 5.2.3Hadoop YARN原理(96) 5.3Hive介紹及原理(99) 5.3.1Hive簡介(99) 5.3.2Hive架構(100) 5.3.3Hive的數據模型(102) 5.3.4Hive工作原理(105) 5.4HBase介紹及原理(105) 5.4.1HBase簡介(105) 5.4.2HBase架構(107) 5.4.3HBase與RDBMS(108) 5.4.4HBase訪問接口(109) 5.4.5HBase數據模型(110) 第6章基於移動通信大數據的城市計算套用實踐(112) 6.1行動網路用戶的多維群體檢測和行為特徵識別(112) 6.1.1數據處理及出行OD分析(112) 6.1.2用戶移動速度分析(117) 6.1.3用戶通勤特徵分析(118) 6.1.4城市群體潮汐運動(120) 6.1.5城市交通通道識別(123) 6.2基於行動網路數據的多維群體行為演變分析(130) 6.2.1城市群體行為演變分析(130) 6.2.2城市地理空間功能演變分析(139) 6.3基於行動網路數據的多維群體行為預測(144) 6.3.1預測方法與模型(145) 6.3.2多維度預測(149) 6.3.3基於行動網路數據的居民出行調查及多維群體行為預測支持系統 (150) 第7章城市計算在智慧城市中的未來發展(155) 7.1智慧城市未來發展趨勢(155) 7.2城市計算面臨的未來挑戰(158) 7.2.1感知擴張技術(158) 7.2.2異構數據處理(159) 7.2.3協同計算(160) 7.3城市計算推動智慧城市建設的前景(161) 參考文獻(163)

作者簡介

吳乃星 博士，教授級高級工程師，智慧城市規劃師。2005年畢業於北京郵電大學，獲計算機套用技術博士學位。目前供職於中國聯合網路通信集團有限公司深圳市分公司，任智慧城市總監。

在通信和計算機技術領域從事研究和工程實踐20年，主持和參與的國家863計畫項目、“九五”科技攻關計畫項目、國家重點基礎研究課題及企業級科技項目超過25項，是深圳市重大技術攻關項目的主持者。在國家一級學術期刊及國家核心期刊上發表論文27篇。作為主要發明者，已提交、授權的國家發明專利6項。榮獲“2015年遼寧省科技進步二等獎”、“深圳市國*70周年計算機科技獎章”。

目前, 被深圳市政府聘任為深圳市新型智慧城市專家委員會專家，被中共深圳市委聘任為深圳市網路與信息安全專家委員會專家，是深圳市科技創新委員會“重大科技計畫項目”專家,同時擔任深圳市科學技術協會、深圳市發展和改革委員會、財政委員會、交通運輸委員會專家。

張 瑞 博士，深圳北斗套用技術研究院院長，中國科學院深圳先進技術研究院計算機科學與技術專業博士後。畢業於華中科技大學，獲通信與信息系統專業碩士學位，管理科學與工程專業博士學位。

長期從事大數據、智慧型交通與智慧城市等領域的研究和開發工作。主持建設廣東省新型研發機構，主持和參與國家973計畫、科技部國家重點研發計畫、國家自然科學基金以及深圳市科技創新委員會、深圳市交通運輸委員會、深圳市規劃和國土資源委員會、深圳市海洋局大數據類項目20餘項。主持的項目入選廣東省經濟和信息化委員會2015年大數據套用示範項目、“粵治-治理現代化”2016-2017年大數據與公共服務類優秀案例。發表相關的SCI/EI檢索論文10餘篇，申請相關發明專利20餘項。獲得2019年中國智慧型交通協會科學技術三等獎。

湯長猛 高級工程師，1996年畢業於北京郵電大學，獲電子與信息工程碩士學位。供職於中國聯合網路通信有限公司深圳分公司，任政企客戶支撐回響中心經理。 在電信行業從事工程建設、新技術開發、市場行銷工作20多年。參與多項企業新技術、新產品開發，尤其專注於基於移動通信技術的行業套用的研究和開發。

李 力 博士，清華大學自動化系副教授、博士生導師。現為IEEE Fellow，中國自動化學會會士，中國自動化學會青年工作委員會副秘書長，IEEE智慧型交通協會協同駕駛技術專委會主席。

長期從事人工智慧、智慧型汽車與智慧型交通等領域科研工作。以第一或通信作者在國際權威期刊發表SCI檢索論文90餘篇，Elsevier中國高被引學者（2017年、2018年）。現任IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems副編輯、Transportation Research Part C: Emerging Technologies編委、《自動化學報》編委。獲中國自動化學會青年科學家獎（2018年）、教育部自然科學二等獎（2016年，第一完成人）、中國智慧型交通協會科學技術二等獎（2012年，第二完成人），多次獲得國際知名期刊和國際會議佳論文獎。