Clustertool

Das Clustertool des Lehrstuhls bietet eine Sammlung von Modulen zur Clusteranalyse und visuellen Analyse von Ergebnissen. Es umfasst mehrere Clusteralgorithmen, Ähnlichkeitsmaße sowie Methoden zur Datenaufbereitung und zur Analyse der resultierenden Cluster. Die Software bietet eine benutzerfreundliche grafische Benutzeroberfläche (GUI), die für Clusteranalysen von Verkehrsstärkeganglinien optimiert ist.

Hinweis: Es wird kein Support und keine Haftung von Seiten des Lehrstuhls übernommen.

Dokumentation

Die Dokumentation ist in der GUI unter dem Menüpunkt "Hilfe" verfügbar. Zusätzlich sind die folgenden Dokumente im Ordner _documentation_ enthalten:

• Anwendung_GUI.md: Beschreibung der einzelnen Komponenten der GUI.
• Grundlagen_Clusteranalyse.md: Detaillierte Untersuchungen zu Einflussfaktoren der Clusterung und Begrifflichkeiten. Abgeleitet von der Datei Untersuchung_Clusterung_Ganglinie.ipynb.
• doxygen: Automatisch generierte Dokumentation des Codes. Öffnen per Doppelklick auf eine Datei. Die Startseite befindet sich in index.html.

Bilder zu den Markdown-Dateien befinden sich im Unterordner _pictures_.

Komponenten

Das Clustertool ist in Python implementiert und verwendet insbesondere die folgenden Bibliotheken:

• wxPython: Für die grafische Benutzeroberfläche (GUI).
• scipy: Für wissenschaftliche Berechnungen.
• pandas: Für die Datenmanipulation und -analyse.
• numpy: Für numerische Berechnungen.
• plotly: Für interaktive Datenvisualisierungen.

Die wichtigsten Module des Clustertools:

• calendar_attributes: Funktionen zur Abfrage und Aufbereitung kalenderbezogener Attribute.
• clustering: Clusteranalyse und Visualisierung von Zeitreihen, insbesondere Ganglinien.
• data_handler: Datenaufbereitung, Import und Export.
• gui_clustering: Grafische Benutzeroberfläche für die Clusteranalyse.
• metrics: Implementierung von Distanz- und Ähnlichkeitsmetriken für die Clusteranalyse.

Der Unterordner data/ enthält Beispielsdaten sowie lokal gespeicherte Kalenderinformationen.

Anwendung

Anwendung per GUI (kompiliert, ohne Python)

1. Lade das Clustertool als kompilierte Version herunter (zu finden unter Releases). Die oben beschriebenen Ordner sind in _internal/ enthalten.
2. Entpacke das ZIP-Archiv.
3. Führe die Datei clustertool.exe aus.

Anwendung per GUI (mit Python)

1. Klone oder lade das Projektverzeichnis herunter.

2. Installiere die Abhängigkeiten, die in der Datei requirements.txt angegeben sind.

   Hinweis: Das Tool wurde mit Python 3.9 getestet. Andere Versionen ab Python 3.6 sollten ebenfalls kompatibel sein, es gibt jedoch keine Gewähr.

3. Führe run_gui.py oder gui_clustering.py aus, um die grafische Benutzeroberfläche zu starten.

Anwendung ohne GUI (mit Python)

1. Klone oder lade das Projektverzeichnis herunter.

2. Installiere die Abhängigkeiten aus der requirements.txt.

   Hinweis: Das Tool wurde mit Python 3.9 getestet. Andere Versionen ab Python 3.6 sollten ebenfalls kompatibel sein, es gibt jedoch keine Gewähr.

3. Erstelle ein eigenes Anwendungsskript in der oberen Ordnerebene oder passe Dateipfade entsprechend an.

   Beispiel: run_clustering.py