随着公共交通系统发展,公共交通客运量的突飞猛进,公共交通异常出行情况也增加,这些妨碍了公共交通出行安全。如公交车上的小偷、地铁里的发放小广告和车厢内或候车室内的乞讨等情况也极易滋生,尤其是在高峰时段以及热点区域。有效打击异常出行个体和团体是保障公共交通安全运营的重要途径。检票系统能够准确记录出行者日常出行信息,这为异常出行的检测提供了直接有效的帮助。公安机关在治理公共交通出行治安状况,或在侦破相关案件的过程中,经常是借助检票系统中存储的乘客出行数据去检索目标信息。通过借助检票系统中存储的乘客出行数据去检索具有特定特征的目标信息,这已经在公安机关处理公共交通安全事件及相关案件侦破过程中有了广泛应用。但是,庞大且繁杂的刷卡数据信息,给工作人员的检索工作带来了极大的阻碍。因此,如何快速且高效的从公共交通出行刷卡数据中检索出有用信息,并且将检索的信息以交互式可视化的方式展现出来,是相关部门面临的一个重要问题。在此背景下,论文基于城市公共交通出行乘客刷卡大数据,分析公共交通乘客出行规律,提取异常出行特征。同时,面向案件刑侦业务需求,提出了时空特征检索和多视图交互探索的可视化方法。最终,采用现代可视化交互技术设计并实现集异常行为的可视化检索和分析为一体的可视化分析系统。具体而言,论文的主要内容可以概括为以下三方面:(1)为了直观且快速的检索出公共交通中异常出行个体和团体,基于城市公共交通刷卡大数据,提出了一种公共交通异常出行可视化时空特征检索方法。该可视化检索方法可以根据工作人员已经掌握的时间、地域和出行特征线索来检索出可疑出行卡的出行规律以及个体或团伙的关联情况。(2)为了从多方面验证乘客出行的异常性或进一步甄别(1)中检索的可疑异常卡是否为真异常卡,提出了一种多视图交互探索特定IC卡出行信息的可视化分析方法。该可视化分析方法能够对某张或多张可疑卡进行在时间、地域和站点上的具体探索,以提供相关工作人员进行全面细致的个体出行可视化分析工作。(3)面向案件刑侦业务需求,设计并实现了一套公共交通异常出行时空检索和可视化分析系统。该可视化系统将公共交通异常出行可视化时空特征检索方法与多视图交互探索特定IC卡出行信息的可视化分析方法进行融合,提供了灵活的交互方式,可以帮助用户在系统中完成异常检索、出行分析等一系列工作。综上,本文实现了针对城市公共交通异常出行数据的可视化检索和分析,并形成了一套完整的可视化系统。相关研究成果可应用于公共交通行业数据分析平台,可以在异常出行检测、异常预警及可视化布控等工作上提供科学依据。