[發明專利]一種大數據環境下公交載客量實時分析預測方法

有效

• 申請號: 201810860244.5
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN109035770B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 張穎;顧高翔;劉杰;吳佳玲;郭鵬;朱萬明;宮龍
• 申請（專利權）人: 上海世脈信息科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06F16/29
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發明提供的一種大數據環境下公交載客量實時分析預測方法利用公交車載GPS數據提取公交車的時空軌跡，將公交線路分時分段，得到公交車輛不同時刻所在的道路路段；利用公交刷卡記錄獲得用戶乘坐公交車的時間數據，與公交車的GPS數據匹配后獲得站點數據，以此提取個體乘坐公交車的出行行為特征；對公交線路的站點進行空間聚類，將可能的換乘點合并，防止由于站點名稱的不同而無法提取出換乘信息；根據不同公交線路的刷卡方式，統計計算個體在某一時段乘坐某一公交線路的概率，以及上車后在沿線各站點下車的概率分布；統計分時分路段各公交線路中公交車的載客情況的歷史數據，并對其進行預測。

技術領域

本發明涉及一種基于海量加密公交掃碼或刷卡(以下，將IC卡刷卡、智能終端掃二維碼、NFC刷卡等各類乘坐公交支付方式，統稱為刷卡)記錄數據的分時段-路段公交車載客量預測方法，根據公交車的GPS數據獲取公交車的實時空間位置，根據公交刷卡記錄提取個體乘坐公交車出行的基本行為特征，從中構建個體分時段乘坐某條公交線路的概率分布矩陣，對個體搭乘某條公交線路的下車站點進行預測，從而獲得個體乘坐公交車可能的O-D分布，由此得到分時段-路段公交車的載客量及其過載情況，為公交線路的調度和優化提供數據支持。

背景技術

隨著城市化進程的加快，公共交通作為在城市樞紐-網絡結構中維系節點之間重要交通傳輸工具，是城市居民日常出行最主要的選擇之一，也是城市維持正常的日常運作的重要保障。隨著城市建成面積的不斷擴大，公交系統變得越來越復雜，其承載的客流壓力也越來越大，且這一壓力隨時間變化明顯。在一天之中，早晚高峰時期是公交系統客流壓力的頂峰，而其余時間段客流壓力相對較小；從長期來看，隨著城市的不斷擴張，原本乘客較少的公交線路也會隨著大量人口的遷入而壓力倍增。因此，公交客流需求的短期和長期變化又要求對公交線路和分時段的班次有合理的配置和優化，這就需要對公交客流的需求有一個實時的監測和在此基礎上的準確的預測。

近年來，隨著信息技術的發展，數據信息量呈現爆炸式增長，數據來源越來越多，數據量也越來越龐大。其中，由手機、WIFI、物聯網、GPS、IC卡等信息傳感器記錄的數據已經成為大數據分析中最重要的數據來源，其較為完備的個體出行記錄為大數據，尤其是交通大數據，分析提供了很好的數據支持。以公交掃碼或IC卡為例，其對乘客上下車的記錄形成了用戶采用公交車出行的一系列數據集，為公交客流產生及其分時分地特征變化的提取提供了重要的數據來源。

發明內容

本發明的目的是：通過海量加密公交掃碼或刷卡數據獲得分時段-路段公交車的載客量及其過載情況

為了達到上述目的，本發明的總體技術方案是：利用公交車載GPS數據提取公交車的時空軌跡，將公交線路分時分段，得到公交車輛不同時刻所在的道路路段；利用公交刷卡記錄獲得用戶乘坐公交車的時間數據，與公交車的GPS數據匹配后獲得站點數據，以此提取個體乘坐公交車的出行行為特征；對公交線路的站點進行空間聚類，將可能的換乘點合并，防止由于站點名稱的不同而無法提取出換乘信息；根據不同公交線路的刷卡方式，統計計算個體在某一時段乘坐某一公交線路的概率，以及上車后在沿線各站點下車的概率分布；統計分時分路段各公交線路中公交車的載客情況的歷史數據，并對其進行預測。

具體而言，本發明提供的一種大數據環境下公交載客量實時分析預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、獲取在時間和空間上都連續的公交車GPS數據，公交車GPS數據至少包括公交線路編號LID、公交車編號BID、通信動作發生時刻TIME1、公交車所在經度位置Long和公交車所在緯度位置Lat，不同的公交車對應不同的公交線路編號LID和公交車編號BID，提取每個公交車編號BID所對應的公交車在指定時間段內的GPS數據，構成每個公交車的公交車出行時空序列；