Analysis and Vizualization of Hetrogeneous Spatio-temporal Data

Geometric Algorithms for the Analysis and Visualization of Heterogeneous Spatio-temporal Data.

Verplaatsingen van voertuigen, personen en dieren worden tegenwoordig steeds meer opgemeten en opgeslagen, dankzij technologieën als GPS. Een belangrijk voorbeeld daarvan zijn digitale sporen (tracks) van de afgelegde routes van auto’s. Niet alleen de routepunten, ook de tijdstippen van metingen worden opgeslagen, zodat snelheid langs de sporen overal te bepalen is.

Analyse van zulke data is belangrijk voor het oplossen van verkeersvraagstukken, waaronder het voorkomen van ongelukken en files. Dit is uitermate relevant voor de verkeersveiligheid, de economie en de quality of life in het algemeen.

Heterogene spatio-temporele data

In dit project werken de onderzoekers samen met drie vooraanstaande partijen die verkeersinformatie verzamelen en verwerken (HERE, Fugro en de NDW – Nationale Databank Wegverkeersgegevens), om gezamenlijk diverse vraagstukken op te lossen, door het modeleren van heterogene spatio-temporele data en op een generieke wijze algoritmisch te berekenen. Deze vraagstukken zijn gecategoriseerd in drie thema’s.

1. Het real-time visualiseren van doorstromingsdata in hun 3D context, zoals 3D modellen van een stad. Hiermee kan bijvoorbeeld een verband gelegd worden tussen snelheid en directe nabijheid van begroeiing of andere factoren die het gezichtsveld belemmeren.
2. Het detecteren van patronen gerelateerd aan verkeerssituaties zoals kruisingen en rotondes voor individuele voertuigen of clusters van voertuigen. Met dit soort patroonherkenning kunnen computers actief bijdragen aan het zoeken naar bijvoorbeeld gevaarlijke situaties of wijzigingen in het gedrag van bestuurders.
   
3. Het verbeteren van de datakwaliteit met behulp van andere databronnen. Hiervoor is een geometrisch model voor kwaliteit noodzakelijk.

Lijst van publicaties

Kevin Buchin, Bram Custers, Ivor van der Hoog, Maarten Löffler, Aleksandr Popov, Marcel Roeloffzen, Frank Staals: Segment Visibility Counting Queries in Polygons. In Proceedings of the 33rd International Symposium on Algorithms and Computation, pp. 58:1-58:16 (2022)

Kevin Buchin, Chenglin Fan, Maarten Löffler, Aleksandr Popov, Benjamin Raichel, Marcel Roeloffzen: Fréchet Distance for Uncertain Curves. In Proceedings of the 47th International Colloquium on Automata, Languages and Programming, pp. 20:1-20:20 (2020)

Kevin Buchin, Irina Kostitsyna, Bram Custers, Martijn Struijs: A Sampling-based Strategy for Distributing Taxis in a Road Network for Occupancy Maximization (GIS Cup). In Proceedings of the 27th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems, pp. 616-619 (2019)

Kevin Buchin, Maarten Löffler, Aleksandr Popov, Marcel Roeloffzen: Uncertain Curve Simplification. In Proceedings of the 46th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science, pp. 26:1-26:22 (2021)

Bram Custer: Algorithms for Context-Aware Trajectory Analysis (PhD thesis). TU Eindhoven, Netherlands (2022)

Bram Custers, Mees van de Kerkhof, Wouter Meulemans, Bettina Speckmann, Frank Staals: Maximum Physically Consistent Trajectories. ACM Transactions on Spatial Algorithms and Systems, 7(4): 17:1-17:33 (2021)

Bram Custers, Mees van de Kerkhof, Wouter Meulemans, Bettina Speckmann, Frank Staals: Maximum Physically Consistent Trajectories. In Proceedings of the 27th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems, pp. 79-88 (2019)

Bram Custers, Wouter Meulemans, Bettina Speckmann, Kevin Verbeek: Coordinated Schematization for Visualizing Mobility Patterns on Networks. In Proceedings of the 11th International Conference on Geographic Information Science, pp. 7:1-7:16 (2021)

Bram Custers, Wouter Meulemans, Bettina Speckmann, Kevin Verbeek: Route Reconstruction from Traffic Flow via Representative Trajectories. In Proceedings of the 29th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems, pp. 41-52 (2021)

Bram Custers, Wouter Meulemans, Marcel Roeloffzen, Bettina Speckmann, Kevin Verbeek: Physically consistent map matching. In Proceedings of the 30th International Conference on Advances in Geographic Information Systems, pp. 56:1-56:4 (2022)

Onur Derin, Aniket Mitra, Matei Stroila, Bram Custers, Wouter Meulemans, Marcel Roeloffzen, Kevin Verbeek: Understanding Movement in Context with Heterogeneous Data. In Proceedings of the 1st ACM SIGSPATIAL International Workshop on Computing with Multifaceted Movement Data, pp. 1:1-1:4 (2019)

Joachim Gudmundsson, Mees van de Kerkhof, André van Renssen, Frank Staals, Lionov Wiratma, Sampson Wong: Covering a Set of Line Segments with a Few Squares. In Proceedings of the 12th International Conference on Algorithms and Complexity, pp. 286-299 (2021)

Joachim Gudmundsson, Mees van de Kerkhof, André van Renssen, Frank Staals, Lionov Wiratma, Sampson Wong: Covering a set of line segments with a few squares. Theoretical Computer Science, 923: 74-98 (2022)

Ivor van der Hoog, Mees van de Kerkhof, Marc J. van Kreveld, Maarten Löffler, Frank Staals, Jérôme Urhausen, Jordi L. Vermeulen: Mapping Multiple Regions to the Grid with Bounded Hausdorff Distance. In Proceedings of the 17th Algorithms and Data Structures Symposium, pp. 627-640 (2021)

Mees van de Kerkhof: Algorithmic and Experimental Results on Trajectory Data Processing (PhD thesis). Utrecht University, Netherlands (2022)

Mees van de Kerkhof, Irina Kostitsyna, Maarten Löffler: Embedding Ray Intersection Graphs and Global Curve Simplification. In proceedings of the 29th International Symposium on Graph Drawing and Network Visualization, pp. 358-371 (2021)

Mees van de Kerkhof, Irina Kostitsyna, Maarten Löffler, Majid Mirzanezhad, Carola Wenk: Global Curve Simplification. In Proceedings of the European Symposium on Algorithms, pp. 67:1-67:14 (2019)

Mees van de Kerkhof, Irina Kostitsyna, Marc J. van Kreveld, Maarten Löffler, Tim Ophelders: Route-preserving Road Network Generalization. In Proceedings of the 28th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems, pp. 381-384 (2020)

Matias Korman, André van Renssen, Marcel Roeloffzen, Frank Staals: Kinetic Geodesic Voronoi Diagrams in a Simple Polygon. In Proceedings of the 47th International Colloquium on Automata, Languages and Programming, pp. 75:1-75:17 (2020)

Marc J. van Kreveld, Bettina Speckmann, Matei Stroila, Goce Trajcevski: The 1st ACM SIGSPATIAL International Workshop on Computing with Multifaceted Movement Data (MOVE++ 2019). ACM SIGSPATIAL Special, pp. 11(3): 9-11 (2019)

Lionov Wiratma, Marc J. van Kreveld, Maarten Löffler, Frank Staals: An Experimental Evaluation of Grouping Definitions for Moving Entities. In Proceedings of the 27th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographic Information Systems, pp. 89-98 (2019)