[發(fā)明專利]一種可視化的公交大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710040697.9
• 申請(qǐng)日: 2017-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106844624A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王天然;沙云飛;丁浣;宋力;方巖巖;李晨放
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 亞信藍(lán)濤（江蘇）數(shù)據(jù)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30;G06Q50/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及公共交通數(shù)據(jù)分析和可視化方法，尤其是一種可視化的公交大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，屬于交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

公交客運(yùn)是一個(gè)城市不可或缺的重要的一部分，隨著城市的不斷發(fā)展，流動(dòng)人口的不斷增加，公交客運(yùn)為大眾服務(wù)，集約化的作用越來(lái)越明顯。公交作為一個(gè)城市的窗口，承擔(dān)的任務(wù)越來(lái)越重，公交客運(yùn)系統(tǒng)的完善迫在眉睫。尤其對(duì)于大城市來(lái)說(shuō)，公交線路、公交站點(diǎn)以及公交排班的規(guī)劃必須是合理有效的。

然而，由于公交客運(yùn)系統(tǒng)沒(méi)有形成精準(zhǔn)化、可視化的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，導(dǎo)致現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量較差。例如，公交到站時(shí)間不準(zhǔn)確、高峰期大量公交車(chē)車(chē)內(nèi)人數(shù)過(guò)多、公交線路設(shè)置重復(fù)、公交站點(diǎn)設(shè)置不合理等問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)。然而當(dāng)出現(xiàn)這些問(wèn)題時(shí)，目前的公交客運(yùn)系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和反饋問(wèn)題，這樣會(huì)錯(cuò)過(guò)解決交通問(wèn)題的最佳時(shí)間和方式，容易導(dǎo)致客運(yùn)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)城市出現(xiàn)交通癱瘓。

傳統(tǒng)的獲取公交出行數(shù)據(jù)的方法通常依賴于實(shí)地考察，然而在今天的大數(shù)據(jù)時(shí)代，城市交通大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，但是由于公交數(shù)據(jù)種類繁多，動(dòng)態(tài)多變，形式多樣，目前的公交分析系統(tǒng)并不能解決公交車(chē)車(chē)輛擁堵、線路調(diào)整和站點(diǎn)設(shè)置不合理等問(wèn)題。同時(shí)，一個(gè)城市公交站點(diǎn)數(shù)以百計(jì)或千計(jì)，一個(gè)有效的公交可視化分析系統(tǒng)也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，但是當(dāng)前的不完善的可視化系統(tǒng)并不能滿足需求。

針對(duì)現(xiàn)有的公交數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確以及可視化效果不佳所帶來(lái)的種種弊端，本發(fā)明提出了一種可視化的公交大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。利用大數(shù)據(jù)分析和可視化技術(shù)，向用戶以可視化方式動(dòng)態(tài)展示公交車(chē)實(shí)時(shí)位置、站點(diǎn)上下車(chē)人數(shù)、車(chē)內(nèi)人數(shù)狀況、客流OD矩陣和公交線路路段流量，當(dāng)出現(xiàn)站點(diǎn)人數(shù)過(guò)多、車(chē)輛偏離軌跡或車(chē)內(nèi)人數(shù)超過(guò)一定閾值時(shí)發(fā)出告警，相關(guān)人員可以迅速處理異常情況。本發(fā)明還對(duì)公交線路規(guī)劃以及公交站點(diǎn)選址提供數(shù)據(jù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種可視化的公交大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所采用的公交大數(shù)據(jù)主要包括車(chē)輛GPS數(shù)據(jù)、IC卡刷卡數(shù)據(jù)以及公交線路、站點(diǎn)數(shù)據(jù)，分析和可視化的結(jié)果包括公交車(chē)實(shí)時(shí)位置、站點(diǎn)上下車(chē)人數(shù)、車(chē)內(nèi)人數(shù)狀況、客流OD矩陣和公交線路路段流量。主要包括以下幾個(gè)步驟：1）公交大數(shù)據(jù)的提取，其包含車(chē)輛GPS數(shù)據(jù)、IC卡刷卡數(shù)據(jù)以及公交線路、站點(diǎn)數(shù)據(jù)；2）公交車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡的確定，利用公交線路、公交站點(diǎn)和GPS數(shù)據(jù)，描繪公交車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；3）公交系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，包括公交車(chē)上下車(chē)人數(shù)、車(chē)內(nèi)人數(shù)、客流OD矩陣和公交線路路段流量；4）公交系統(tǒng)可視化，通過(guò)可視化界面展現(xiàn)公交車(chē)實(shí)時(shí)位置、站點(diǎn)上下車(chē)人數(shù)、車(chē)內(nèi)人數(shù)狀況、客流OD矩陣和公交線路路段流量。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

步驟1，公交大數(shù)據(jù)的提取

本發(fā)明所采用的公交大數(shù)據(jù)主要包括車(chē)輛GPS數(shù)據(jù)、IC卡刷卡數(shù)據(jù)以及公交線路、站點(diǎn)數(shù)據(jù)。利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)的流處理能力，實(shí)現(xiàn)車(chē)載GPS設(shè)備、刷卡設(shè)備等多個(gè)車(chē)載終端采集到了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的匯集。

步驟2，公交車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡的確定

將公交實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)與路網(wǎng)匹配，并且結(jié)合公交線路、公交站點(diǎn)數(shù)據(jù)，確定公交實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)所在線路和經(jīng)過(guò)每個(gè)站點(diǎn)時(shí)間。

步驟3，公交系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析

本發(fā)明所要分析的數(shù)據(jù)有站點(diǎn)上下車(chē)人數(shù)、車(chē)內(nèi)人數(shù)、客流OD矩陣和公交線路路段流量，具體做法如下：

步驟3.1，對(duì)步驟2獲取的公交車(chē)運(yùn)行線路和過(guò)站信息，結(jié)合IC卡刷卡時(shí)間，利用聚類分析法獲取每個(gè)站點(diǎn)的刷卡上車(chē)人數(shù)；

步驟3.2，根據(jù)站點(diǎn)上車(chē)人數(shù)、站點(diǎn)周邊500米范圍內(nèi)土地性質(zhì)、乘客平均出行距離、站點(diǎn)換乘線路數(shù)量確定站點(diǎn)下車(chē)概率矩陣，利用站點(diǎn)上車(chē)人數(shù)和站點(diǎn)下車(chē)概率矩陣，確定站點(diǎn)下車(chē)人數(shù)；

步驟3.3，當(dāng)前位置車(chē)內(nèi)人數(shù)為當(dāng)前位置之前所有站點(diǎn)的上車(chē)人數(shù)減去當(dāng)前位置之前所有站點(diǎn)的下車(chē)人數(shù)；

步驟3.4，利用每個(gè)站點(diǎn)的下車(chē)概率矩陣：得到每?jī)蓚€(gè)站點(diǎn)間的客流交換情況，經(jīng)過(guò)疊加，獲取站點(diǎn)間客流OD矩陣；

步驟3.5，統(tǒng)計(jì)每條線路路段指定時(shí)間內(nèi)所有經(jīng)過(guò)的公交車(chē)車(chē)內(nèi)人數(shù)之和，獲取公交線路路段流量。

步驟4：公交系統(tǒng)可視化

本發(fā)明通過(guò)可視化界面展現(xiàn)公交車(chē)實(shí)時(shí)位置、站點(diǎn)上下車(chē)人數(shù)、車(chē)內(nèi)人數(shù)狀況、客流OD矩陣、公交線路路段流量，具體做法如下：

步驟4.1，使用步驟2獲取的數(shù)據(jù)，結(jié)合GIS地圖，展示公交車(chē)實(shí)時(shí)位置和過(guò)站信息，當(dāng)公交車(chē)位置偏離既定的公交線路時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出告警；