共享单车的数据可视化系统设计和实现物联网工程专业.docx

摘要1第一章绪论31.1 研究背景及意义31.2 共享单车发展趋势及存在的问题31.2.1 共享单车的兴起背景31.2.2 共享单车的发展现状41.2.3 共享单车发展的机遇和挑战51.3 本文的组织结构7第二章相关工作82.1 国外共享单车背景调查82.1.1 美国共享单车市场概况82.1.2 未来展望92.2 数据可视化系统间,102.2.1 数据可视化系统102.2.2 数据可视化的实现102.2.3 发展情况和应用领域11第早11,11求J析和系统结构»143.1 需求分析143.1.1 功能需求143.2 系统结构设计143.3 系统应用部署164.1 数据的获取和描述174.2 数据库设计194.3 Hlltj目匕、224.3.1 利用数据可视化画散点图224.3.2 利用数据可视化每日使用情况234.3.3 3.2对用户信息仃可视化.24第五章运行测试和分析结果265.1 运行测试265.2 站点散点图分析265.2.1 每天使用情况图305.2.2 二十四小时使用图3054)Ij)、1T315.4.1 用户类型分析315.4.2 用户性别分析335.4.3 3JlJ)'I'3第六章总结与展望366.1 本文工作总结366.2 未来工作展望36参考文献38致谢39摘要近年来，共享经济在我国发展迅速，收到了政府和广大民众的重大关注，而出现的很多问题也引起了众多学者的注意，关于共享单车的研究也越来越多。共享单车是指企业在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公共服务区等提供自行车单车共享服务，是一种分时租赁模式。从共享单车数据中比如使用次数、骑行时间、骑行时长、起点和终点经纬度坐标等属性,我们可以看出人们的许多习惯从而进行研究。我们做一个数据可视化的系统要能做到文件上传，文件解析，文件数据可视化等功能,从而完成进一步分析。关键词：共享单车数据可视化数据分析AbstractInrecentyears,thesharingeconomyhasdevelopedrapidlyinChinaandhasreceivedsignificantattentionfromthegovernmentandthegeneralpublic.Manyproblemshavealsoattractedtheattentionofmanyscholars.Therearealsomoreandmorestudiesonsharingbicycles.Sharedbikesrefertothesharingofbikesoncampus,subwaystations,busstops,residentialareas,commercialareas,andpublicserviceareas.Itisatime-sharingrentalmodel.Fromthesharedbikedata,suchasthenumberofuses,ridingtime,ridingtime,startingandendinglatitudeandlongitudecoordinates,wecanseemanyhabitsofpeopleandconductresearch.Wecandoadatavisualizationsystemtobeabletodofileupload,fileanalysis,filedatavisualizationandotherfunctions,andfurtheranalysis.Keywords:Sharedbikesdatavisualizationdataanalysis第一章绪论1.1 研究背景及意义我毕业设计的选题是“共享单车的数据可视化系统”，共享单车是一个近年来很热门的新兴事物，共享经济在我国发展迅速，收到了政府和广大民众的重大关注，而出现的很多问题也引起了众多学者的注意，关于共享单车的研究也越来越多。共享单车是指企业在在一些人群密集的行程出发点或结束点向出行人提供自行车共享服务，然后按消费时长或者骑行距离收费，是一种分时租赁模式。从共享单车数据中比如使用次数、骑行时间、骑行时长、起点和终点经纬度坐标等属性，我们可以看出人们的许多习惯从而进行研究。我们可以通过可视化更好的去了解和研究共享单车，为研究者们提供许多新的角度。我们做一个数据可视化的系统要能做到文件上传，文件解析，文件数据可视化等功能，从而进一步分析。这个系统的功能有读取CSV文件，保存并分析数据，将数据可视化：显示出发结束点，显示集散散点图，显示轨迹等，可以选择显示哪些数据。1.2 共享单车发展趋势及存在的问题在过去的两年里，共享自行车在全国各地兴起，特别是在一线城市，也有一种不断扩大的趋势。目前，在中国共享自行车方兴未艾。在过去的两年里，共享的自行车就如雨后春笋一样涌现出来，带来了一种新的出行途径。作为共享经济理念下的一个新方面，共享单车受到许多投资机构的青睐。除了刚开始带头的小黄车和摩拜单车，又有源源不断很多新的品牌加入。到目前为止，已经制造了超过20种单一类型的共享单车。本文采用数据可视化系统，希望能有助于更好地理解共享自行车。1.2.1 共享单车的兴起背景2014年首批共享单车诞生在北京大学的校园。2013年戴威从本科毕业后开始了他成为OfO小黄车首席执行官兼创始人第一步，当时他已被北大保研，但是戴维去了青海省大通县东峡镇支教。东峡镇位于西北偏远山区，生活条件比较艰苦，他为了改善生活每周去一次县城，而他去现成的交通工具就是一辆老自行车。每周不断的骑行戴威想起在大学四年里他丢失了5辆自行车，很多同学都有过这样的麻烦，当你需要去一些汽车不方便到达的地方的时候，你的身边却没有一辆单车。他突然明白骑车去旅游并不是所有人都需要的，但是出行却是每个人都需要的。因此，2014年，第一代共享单车在北京大学的校园内诞生。随着共享经济的兴起，依赖互联网的进步与发展，出现了一种全新的商业模式一一共享经济，一般是指基于陌生人且存在物品使用权暂时转移的，以获得一定报酬为主要目的一种新的经济模式口。它的本质在于统筹调配线下的暂时没有人使用的产品或者服务，让他们以更低，更经济的价格提供产品或服务。而支撑共享经济发展的理念在于，“人们需要的是产品的使用价值，而非产品本身”2。所以在这样共享经济的理念之下，用户共享我们单车的价值，而又不需要去购买单车的所有权，从而实现了资源更好的分配和利用。互联网技术的进步发展和流行。众所周知，共享单车的使用依赖于互联网技术。其核心环节包括找车、开锁、还车和计费等，都严重依赖一张高质量的无线网络将单车与云端服务器稳定连接起来3。随着互联网技术的发展、5g技术长码短码控制码的钻研、芯片技术含量的提高和网络的覆盖为共享单车的应用提供了强有力的支持。122共享单车的发展现状所谓共享单车，是指企业在地铁站点、校园、公共服务区、公交站点等提供自行车共享服务。这是一种分时租赁模式4。作为一个新型的的共享经济理念的代表，共享单车一问世就被许多投资机构所看好，不仅仅是最始的Ofo小黄车和摩拜单车，后面还有许多源源不断加入的新品牌。这些共享单车都纷纷完成了他们的融资，并且时间短，融资金额大。共享单车名称融资时间融奥情况ofo2016年10月10日1.3亿美元C轮融资摩拜单车2016年10月13日近亿美元C+抡融资小呜单车2016年10月20日B轮融资骑呗单车2016年11月初Pre-A轮融资优拜单车2016年11月7日1.5亿人民币A轮融资野兽骑行2016年11月17日1.5亿人民币B抡融资1步单车2016年11月底2亿元人民币A轮融资表1.1部分共享单车融资情况表1.2.3共享单车发展的机遇和挑战作为一个被许多投资机构所看好的新奇事物，共享单车具有很好的前途和未来。它的出现是社会和时代飞速发展和进步的产物，在刚刚开始阶段拥有其快速发展的机会。与机遇和挑战并存的是刚开始阶段所遇到的困难。只有客服这些困难，共享单车才能够更快更好的发展。（一）共享单车发展的机遇1）.有利于贯彻落实可持续发展。摩拜单车CEO王晓峰认为，与政府倡导的低碳节能，绿色出行相一致，是共享单车快速成长的重要前提5。共享单车作为一种绿色环保并且有益身体的出行方式，有利于用户的身体健康、缩短了出行时间并且节能减排有益环境，对于实现可持续发展有着重要的意义。2).市场需求庞大。一是在解决了部分用户的出行难题，从出门到地铁口或者是公交车站这一段距离如果用骑行来代替步行可以很好的节省时间。而且在大城市里面,很多时候邮费高，堵车，停车难等问题都使得用户选择共享单车。二是作为一种环保健康的绿色出行方式，共享单车既能节能减排保护环境，又可以锻炼身体，所以很庾用户喜爱。(二)共享单车所面临的挑战2016年中国单车租赁市场主要问题分布图同«占比OO% 1 eg. 30%中国单车租登巾场工耍向SS图1.12016年中国单车租赁市场主要问题分布图1) .一部分用户破坏或占有单车。共享单车私有化现象、破坏共享单车现象一直很严重。部分使用者不了解“共享”的含义，为了自己的便利或者贪婪将单车锁上自己的锁，涂改破坏二维码等等，这些都导致了单车的维修和重新投放，大大提高了成本,并且在一定程度上浪费了许多的资源。2) .严重的随意停放现象。共享单车开始的设计理念就是走到哪停在哪，为用户提供更便捷的用车服务，可是这也造成了严重的随意停放现象。此外，城市里的空地资源十分有限，尤其是一些大城市，也没有明确的自行车停放区域，这些都容易造成停车难或者引发相关问题。共享单车随意停放在路边或者人行道一定程度上会影响市容，妨碍交通，严重的话甚至会引起交管部门的介入。3) .共享单车公司没有做好服务和管控。很多共享单车企业在刚开始获得融资的时候，为了能够抢占市场或者扩大市场份额，大量投放共享单车。这个做法不仅使得过剩的单车被浪费，也使得占地过大从而造成了单车的随意停放。其次，很多被破坏的单车回收后并没有被及时维修而是堆积成山，因为某种程度上维修成本才超过了重新投放单车的成本。这点也造成了资源的闲置浪费。1.3本文的组织结构本文分为六章,各章内容介绍如下：第一章：绪论。本章介绍了课题的研究背景及意义，介绍了共享单车大致的发展情况，最后介绍本论文的组织结构。第二章：相关工作介绍。本章主要介绍了研究对象Citibike所在国家共享单车发展的背景，以