[發(fā)明專利]一種應(yīng)用手機GPS數(shù)據(jù)來優(yōu)化公共自行車站點布局的方法

在審

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• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111931968A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程琳;馮冬冬;杜明洋;宋茂燦
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/30;G06F16/29;G06K9/62
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種應(yīng)用GPS數(shù)據(jù)來優(yōu)化公共自行車站點布局方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(1)通過運營商收集一部分具有代表性的市民一段時間的GPS軌跡數(shù)據(jù)；

(2)將收集來的軌跡數(shù)據(jù)分成停留軌跡和移動軌跡，并通過隨機森林模型將移動軌跡又分為火車、地鐵、小汽車、自行車、步行等5種軌跡類型；

(3)提取出所有自行車出行的OD，并應(yīng)用幾何概率模型，建立所有OD軌跡的概率和模型；

(4)根據(jù)實際情況設(shè)置該區(qū)域的預(yù)計規(guī)劃的公共自行車站點數(shù)量和每個概率區(qū)域的半徑，并應(yīng)用捕食者-食餌粒子群算法(PP-PSO)迭代出所有概率區(qū)域的最優(yōu)中心點位置；

(5)在每個概率區(qū)域內(nèi)找尋最合適的站點位置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用手機GPS數(shù)據(jù)來優(yōu)化公共自行車站點布局的方法，其特征在于：所述步驟(2)中的具體步驟為：

21)停留軌跡的提取，停留軌跡對應(yīng)一系列的連續(xù)的點，這些點代表用戶在某個地方停留的點，通過設(shè)定相鄰點之間的時間和距離限制來識別停留段，同時一些噪音點存在于GPS軌跡點中，這些噪音與實際位置有較大的偏差，應(yīng)予以剔除，應(yīng)用正態(tài)分布來展示這些GPS點，并運用公式和如果則標記為異常點，予以剔除，其中x_i為第i個GPS軌跡點，N為所有GPS軌跡點的數(shù)量，σ為正態(tài)分布的標準差，μ為正態(tài)分布的均值；

22)移動路段的分割，首先提取出移動速度小于100m/min的路段，對應(yīng)步行的交通方式，剩下的移動路段通過改變的點來分割，在改變點處乘客改變了交通方式，改變點通過兩種特點來識別，分別為速度變化率(VCR)和鐵路線上的點，速度變化率(VCR)是當前段的平均速度與當前觀測速度之比，在GPS數(shù)據(jù)稀疏的情況下，VCR指數(shù)比加速度指數(shù)更有效、更穩(wěn)定；

VCR＝|S.Speed_average-S.Speed|/S.Speed_average；

S.Speed_average＝路段整體的平均速度；

S.Speed＝路段上某點的平均速度；

23)交通類型的識別，在本部分將運用隨機森林模型來進行交通類型的識別，隨機模型的輸入包括：路段的總距離和持續(xù)時間，六個速度(最小速度，最大速度，平均速度，整體平均速度，最大加速度，速度改變率VCR)，與公路網(wǎng)或者鐵路網(wǎng)重合的點的比例，并以50米或者100米作為緩沖，五種交通方式被輸出，即火車、地鐵、小汽車、自行車、步行、靜止；

24)路段合并，此步驟通過應(yīng)用某些特定規(guī)則來減少瑣碎和不確定的路段，首先，提取具有相同交通類型的連續(xù)路段，然后將交通模式不確定的路段合并為相鄰路段，對于其他復(fù)雜的情況，使用帶有訓(xùn)練數(shù)據(jù)的分類器來合并路段。