[發明專利]基于車輛GPS和公交IC卡數據的公交換乘識別方法

有效

• 申請號: 201510364696.0
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105185105B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 王昊;付旻;王煒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及公交信息數據處理領域，具體涉及一種基于車輛GPS和公交IC卡數據的公交換乘識別方法。

背景技術

公交換乘數據作為城市居民公交出行的重要客流信息，對城市公共交通規劃和管理具有重要意義，通過分析公交換乘數據可以為換乘樞紐的選址與設計提供依據，一個設置合理的城市公交換乘系統可以減少城市居民的出行時間、合理組織各種公交方式協調發展、提高公交系統的運行效率和促進城市交通可持續發展，因此獲取城市公交換乘數據成為公交調查的重要工作之一。

目前，國內主要采取人工調查的方法獲取公交換乘數據，該方法耗費大量的人力、物力和財力，調查人員的能力等人為因素對結果影響較大，所得數據的實際應用價值不甚理想，并且調查時間較短很難全面反映居民真實的公交出行信息。近年來，公交車GPS系統與公交IC卡的應用與普及，為獲取包括公交換乘信息在內的公交客流信息提供了全新的途經，數據采集受人為因素較少，真實可靠，可全面反應公交乘客的出行特征，包括工作日與節假日、高峰與平峰等。

通常而言，在進行公交換乘識別時，往往都是通過對比乘客兩次刷卡時間間隔與換乘時間閾值來識別公交換乘行為，時間閾值通常用城市公交平均出行時間代替。該方法具有一定的應用價值，但就換乘時間閾值的確定缺乏一定的依據，對于刷卡時間間隔過長或過短的公交乘客存在漏判、誤判現象；且在換乘識別時僅僅考慮時間這個單一因素，并未考慮換乘距離等問題，換乘識別準確性較低。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于解決現有技術中存在的不足，提供一種基于車輛GPS和公交IC卡數據的公交換乘識別方法，融合車輛GPS和公交IC卡數據挖掘單線公交出行OD矩陣，確定單線公交乘客平均出行時間作為換乘識別的時間閾值，兼顧下車站點至換乘站點間的步行時間與公交車輛到站時刻，從而提高公交換乘識別的準確率。

技術方案：本發明所述的一種基于車輛GPS和公交IC卡數據的公交換乘識別方法，依次包括以下步驟：

(1)基于車輛GPS和公交IC卡數據的數據融合；

(2)提取乘客公交出行數據；

(3)獲取公交站點最短路矩陣；

(4)識別上下車站點；

(5)基于刷卡時間間隔判別換乘行為；

(6)基于換乘步行距離識別換乘行為；

(7)基于換乘時間閾值識別換乘行為；

(8)基于公交車到站時間匹配識別換乘行為。

進一步的，所述步驟(1)的具體過程依次為：

(11)基于車牌號的數據融合：對于具有某一卡號的公交IC卡，通過關聯字段“車牌號”進行公交IC卡系統數據與車載設備數據的數據融合；

(12)基于車載設備ID的數據融合：通過關聯字段“車載設備ID”進行車載設備數據與GPS系統數據的數據融合；

(13)基于最小時間差的數據融合：定義公交IC卡的“刷卡時間”為T_consume、GPS系統“接收時間”T_accept；假設乘客在車輛靠站停穩后刷卡乘車，則乘客上車時GPS系統接收到車輛的速度信息為零，信息接收的時間用表示；在完成步驟(11)和步驟(12)后，通過最小化完成公交IC卡系統與GPS系統的數據融合；

(14)基于位置信息的數據融合：通過關聯字段“經緯度”完成GPS系統數據與站點位置數據的數據融合，從而完成IC卡系統、設備數據、GPS數據和站點位置數據四個系統數據融合。

進一步的，所述步驟(2)的具體過程為：

根據步驟(1)中融合后的數據，對任一張公交IC卡一天內刷卡記錄按時間順序排列并編號，得到某乘客在某一天完整的公交出行數據，采集的數據包括：該IC卡一天內依次刷卡的刷卡順序i，刷卡順序i對應的刷卡時間T_i，刷卡順序i對應的公交車線路號L_i，IC卡類型C，刷卡順序i對應的刷卡時刻公交車停車位置的經度lon_i和緯度lat_i，其中，刷卡順序i為整數，且1≤i≤N，N為該IC卡在一天內的刷卡次數，卡類型C取1、2、3，1代表學生卡，2代表老人卡，3代表普通卡。

進一步的，所述步驟(3)的具體過程為：