[發(fā)明專利]一種基于GPS軌跡數(shù)據(jù)的公共交通線路識別方法

有效

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• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN111914955B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張穎;顧高翔;劉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海世脈信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F16/9537;G06F16/29;G01S19/39;G01C21/34;G06Q10/04
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本發(fā)明的目的是利用公共交通車輛的車載GPS通信數(shù)據(jù)，提取時間空間信息，構(gòu)建車輛出行時空序列；從時空序列中抓取一定數(shù)量的觀察點(diǎn)作為公共交通線路匹配基準(zhǔn)；通過矢量法計算觀察點(diǎn)到各條公共交通線路上每條路段的最短距離，從而統(tǒng)計觀察點(diǎn)到各條公共交通線路的最短距離；采用貝葉斯方法，假設(shè)車輛歸屬各條公共交通線路的先驗(yàn)概率一致，以最短距離為概率計算基礎(chǔ)得到若車輛歸屬各條公共交通線路，則其經(jīng)過觀察點(diǎn)的條件概率；整理統(tǒng)計單個觀察點(diǎn)的條件概率，獲得車輛經(jīng)過所有觀察點(diǎn)的條件概率，最終識別出各車輛歸屬的公共交通線路，從而快速高效地挖掘出車輛的公共交通線路信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于海量公共交通車輛GPS軌跡數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)中的空間位置和時間信息，通過計算公共交通車輛瞬時位置與各條公共交通線路之間的最短距離，計算歸屬于各條公共交通線路的公共交通車輛經(jīng)過各個節(jié)點(diǎn)的條件概率，通過貝葉斯分析方法計算公共交通車輛歸屬公共交通線路的后驗(yàn)概率，最終識別出各公共交通車輛歸屬的公共交通線路。

背景技術(shù)

近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)信息量呈現(xiàn)爆炸式增長，數(shù)據(jù)來源越來越多，數(shù)據(jù)量也越來越龐大。其中，由手機(jī)、WIFI、物聯(lián)網(wǎng)等信息傳感器記錄的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)分析中最重要的數(shù)據(jù)來源，其較為完備的個體出行記錄為大數(shù)據(jù)，尤其是交通大數(shù)據(jù)分析提供了很好的數(shù)據(jù)支持。

然而，移動通信大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是手持移動終端與固定傳感器之間的通信記錄，這就使得移動通信大數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)之間存在匹配的問題，即移動通信數(shù)據(jù)無法直接映射到地理信息數(shù)據(jù)中。以GPS軌跡數(shù)據(jù)為例，其在道路上移動過程中記錄的數(shù)據(jù)中以經(jīng)緯度標(biāo)記個體的空間位置，而在地理信息數(shù)據(jù)中，道路被抽象為線段，這就使得GPS軌跡數(shù)據(jù)中的經(jīng)緯度坐標(biāo)與抽象后的道路交通網(wǎng)之間存在一定的偏差，使得兩者之間的無法直接匹配。因此，采取一定的算法對公共交通車輛的GPS軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，挖掘出公共交通車輛在空間中的出行軌跡，將其與地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，對于精準(zhǔn)識別公共交通車輛出行道路軌跡，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行空間分析，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用公共交通車輛的車載GPS軌跡數(shù)據(jù)中的時間的空間信息，通過計算數(shù)據(jù)記錄中的空間位置與已有的公共交通線路的距離，計算假設(shè)屬于各條公共交通線路的公共交通車輛經(jīng)過GPS軌跡數(shù)據(jù)中各個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的概率，作為條件概率分布，統(tǒng)計所有節(jié)點(diǎn)歸屬各條公共交通線路的概率，采用貝葉斯方法計算公共交通車輛歸屬于各條公共交通線路的后驗(yàn)概率分布，將未識別公共交通車輛歸屬到各條公共交通線路上。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種基于車載GDP數(shù)據(jù)的公共交通線路識別算法，包括以下步驟：

步驟1、從運(yùn)營商處獲取一定時間范圍內(nèi)的公共交通車輛車載GPS軌跡數(shù)據(jù)，查詢整理每輛公共交通車輛構(gòu)建由GPS軌跡記錄構(gòu)成的公共交通車輛出行時空軌跡，以此構(gòu)建公共交通車輛出行時空數(shù)據(jù)集，從中隨機(jī)抽取若干個節(jié)點(diǎn)作為觀察點(diǎn)；

步驟2、遍歷每輛公共交通車輛的出行時空數(shù)據(jù)集，計算時空數(shù)據(jù)集中每個通信節(jié)點(diǎn)與已知公共交通線路之間的距離，計算若該公共交通車輛歸屬于某條公共交通線路，則該公共交通車輛在出行過程中經(jīng)過該節(jié)點(diǎn)的概率，作為節(jié)點(diǎn)和公共交通線路之間歸屬關(guān)系的條件概率分布；

步驟3、對假定歸屬各公共交通線路的公共交通車輛經(jīng)過各節(jié)點(diǎn)的概率進(jìn)行統(tǒng)計，采用貝葉斯方法，通過計算后驗(yàn)概率對每輛公共交通車輛歸屬各條線路的先驗(yàn)概率進(jìn)行修正，識別出公共交通車輛的公共交通線路。

優(yōu)選地，所述步驟1包括：

步驟1.1、系統(tǒng)讀取從運(yùn)營商獲取匿名后的未識別公共交通線路的公共交通車輛GPS軌跡數(shù)據(jù)記錄集， GPS軌跡數(shù)據(jù)在時間與空間上是連續(xù)的，包括：車載GPS編號VID、記錄編號RID、通信動作發(fā)生時刻TIME、傳感器所處經(jīng)緯度X，Y；

步驟1.2、根據(jù)車載GPS編號ID，查詢其在指定時間段內(nèi)所有的通訊記錄，構(gòu)建由GPS軌跡構(gòu)成的公共交通車輛出行時空數(shù)據(jù)集；