[發明專利]基于公交車GPS數據的大范圍城市公交線網實時運行水平評價方法

有效

• 申請號: 201710092948.8
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106781506B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 潘述亮;鄒難;盧小林;王璇;耿會靈
• 申請（專利權）人: 濟南全通信息科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

基于公交車GPS數據的大范圍城市公交線網實時運行水平評價方法，包括數據預處理、地圖匹配、旅行時間指標計算、站點停靠時間指標計算以及擁堵指標計算：數據預處理對實時GPS數據進行錯誤、重復、缺失和冗余數據處理；地圖匹配估計出單個GPS點在地圖上的時空位置；旅行時間指標為基于單個公交車的地圖匹配數據得到單車在單個子路段的旅行時間指標，得到全路網的旅行時間指標；站點停靠時間指標根據公交車在站點的到離站時間計算出單車在單個站點的單次停靠時間，進而求出站點的停靠時間指標；擁堵指標計算則將旅行時間指標與站點停靠時間指標結合進行分析處理，最終求出一個由公交車旅行時間與公交車站點停靠時間表征路段擁擠程度的指數。

技術領域

本發明涉及基于公交車GPS數據的大范圍城市公交線網實時運行水平評價方法，屬于智能交通系統的技術領域。

背景技術

為解決城市交通需求日益增長所帶來的交通擁堵問題，公共交通優先已經成為城市交通管理者著力實施的改善策略之一。對于城市交通管理者而言，為了刺激更多的城市居民使用公交方式出行，則需要盡可能提高公交系統的服務水平，這依賴于及時掌握公交線網的運行狀態，尤其是公交車在道路系統中運行時間或運行速度，從而有利于在多模式網絡環境下合理規劃公交優先措施。同時，公交系統運營者也需要科學的公交線網運行評價方法來研究實施的公交系統服務水平，為主動調整公交線路路徑、公交站點位置等提供決策依據。因此，研究城市公交線網運行評價算法有利于提高公交系統與道路系統組合資源配置的合理性，引導公交系統享有更高質量的道路通行環境，從而提高公交車運行效率，刺激更多的居民選用公交方式出行，緩解城市交通擁堵狀況。

城市公交線網依附于道路網絡，由線路與站點構成，是一個具有高度復雜性的客流服務網絡。迄今國內外普遍應用的線網運行評價方法，主要是通過構建評價模型對線網一定時期內服務水平進行靜態評估。在評價模型中，偏重于乘客感知角度，利用公交線路行程時間、舒適度、便捷性等指標完成評價。部分學者也會關注單一的公交站間行程時間或站點停靠時間等，常利用GPS或IC卡數據對公交線網進行局部動態評價。

現有的公交線網運行評價理論方法的局限性主要包括以下幾點：

1)評價模型或指標體系是建立在靜態分析方法之上，然而公交線網的客流量以及行車計劃呈現一定規律的動態變化特征。因此，基于評價模型的分析結果只能用于中長期的穩定線網運行評價，無法應用于公交線網實時運行環境。

2)基于GPS數據的公交車行程時間估計是根據車載GPS設施實時上傳的車輛定位坐標，計算站點或交叉口之間的旅行時間差。目前基于GPS數據的現有評價方法僅應用于單一路段或線路的實時狀態評估，無法適用于復雜的城市大規模線網。

3)公交車與小汽車的車輛屬性與使用者特性不同。在道路運行狀況評價中，擁堵指數代表以小汽車為主的混合車流行駛狀態，更能反應汽車使用者的擁堵感受，缺點在于無法反應交通擁堵對公交乘客帶來的切實感受，這就決定了無法將較為成熟的基于出租車GPS數據的道路運行評價技術直接應用到公交系統。

發明內容

針對現有公交線網運行水平評價技術存在的上述缺陷，本發明提出一種基于公交車GPS數據的大范圍城市公交線網實時運行水平評價方法，該方法能夠比較科學的給出基于旅行時間估計的適用于公交系統的服務等級劃分。

本發明從數據質量處理、地圖匹配、實時并行數據分析、旅行時間估計、服務分級劃分五個方面進行技術研究，有效提高了大范圍城市公交線網運行評價的準確性和快速性。

本發明的技術方案如下：

術語解釋：

折線距離，是兩個點之間有多個點(不一定都在一條直線上)，把各點用線段順次連接起來的長度是這兩點之間的折線距離。

發明概述：