一種公交出行客流的預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種公交出行客流的預(yù) 測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，采集公交系統(tǒng)的乘客0D數(shù)據(jù)仍是限制公交調(diào)度決策和規(guī)劃的難題之一。乘 客信息數(shù)據(jù)龐大，實(shí)時更新快速，客流特征變化迅速，這些特點(diǎn)使得人工采集具有一定的局 限性。因此，智能化的動態(tài)獲取0D數(shù)據(jù)的方法逐漸被引入該區(qū)域，發(fā)揮作用。動態(tài)公交客流 數(shù)據(jù)的實(shí)時獲取、處理和分析是目前研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)，它需要隨時間變化不斷地更新、處 理。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，許多大城市開始使用公交1C卡收費(fèi)系統(tǒng)，它不僅大幅度提高了公 共交通行業(yè)的勞動生產(chǎn)率，并為市民提供了方便的乘車環(huán)境，而且為動態(tài)公交客流數(shù)據(jù)的 獲取及短時預(yù)測提供了一種新的方法與手段。
[0003] 現(xiàn)有的公交0D估算方法主要有：居民公交出行調(diào)查，即公交車上隨車對乘客出行 的起止點(diǎn)、目的、時間、距離、次數(shù)等進(jìn)行問訊調(diào)查；居民公交1C卡匹配方法，利用公交1C卡 的收費(fèi)系統(tǒng)平臺和現(xiàn)有的計算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過數(shù)據(jù)庫分類處理，將全市范圍內(nèi)的公交 1C卡數(shù)據(jù)分解到公交線路上。根據(jù)當(dāng)日的調(diào)度日志和公交線路的站點(diǎn)位置與行車時間的隸 屬度函數(shù)，獲得每一個1C卡記錄的上車地點(diǎn)和車輛的行駛方向等信息。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄每 個1C卡的近期出行記錄，根據(jù)近期出行記錄推斷每條1C卡記錄的下車站點(diǎn)，以及下車時間。
[0004] 但是，目前的公交0D客流預(yù)測的方法是對居民全方式進(jìn)行劃分，也就是在全方式 出行預(yù)測后由方式劃分得到公交出行0D，最后得到的結(jié)果為交通小區(qū)之間和內(nèi)部的公交客 流分布。這種估算及預(yù)測方法較復(fù)雜，工作量大、精度差且不具有時效性，難以滿足公交運(yùn) 營的實(shí)時調(diào)度需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu) 點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種公交出行客流的預(yù)測方法，其利用1C卡和GPS相 結(jié)合的方法采集乘客信息。1C卡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，決定了從1C卡的支付信息中獲取0D數(shù)據(jù)的方式。 乘客上車時，持1C卡在車載P0S機(jī)上刷卡、完成車費(fèi)的支付，在P0S機(jī)中留下交易記錄;P0S機(jī) 的刷卡記錄導(dǎo)出后保存在公交卡公司的數(shù)據(jù)庫中。另一方面，公交車輛上搭載的GPS設(shè)備， 會實(shí)時地記錄下車輛的位置信息，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過公交公司的處理后，可以直觀地反映公交 車輛進(jìn)出某一公交車站的精確時刻。若取出1C卡記錄和公交GPS行駛記錄中對公交客流0D 的推算有用的一部分，根據(jù)P0S機(jī)與公交車輛的對應(yīng)關(guān)系、刷卡時間與進(jìn)出站時間的對應(yīng)關(guān) 系，就可以推測出一張1C卡的持卡人是于何時、何站點(diǎn)乘坐了哪一條公交線路的哪一輛車。 若能進(jìn)一步推算出持卡人的下車站點(diǎn)，那么就可以根據(jù)每張1C卡的上下車站點(diǎn)，統(tǒng)計出公 交車線路的客流0D、各站點(diǎn)的上下車人數(shù)等信息，由此信息來作為數(shù)據(jù)庫預(yù)測未來的公交 出行客流，并解決了公交出行客流不易實(shí)時預(yù)測的技術(shù)問題。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種公交出行客流的預(yù)測方 法，包括以下步驟：
[0008] 步驟1):采集乘客ic卡的刷卡數(shù)據(jù)，實(shí)時記錄公交車的位置信息；
[0009] 步驟2):將公交車的實(shí)時位置信息匹配到站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)庫中，得到公交車經(jīng)過的 站點(diǎn)名稱及進(jìn)出該站點(diǎn)的時刻；
[0010] 步驟3):根據(jù)1C卡的刷卡時間和公交車進(jìn)出每一站點(diǎn)的時刻，得到乘客的上車站 點(diǎn)名稱、時刻和車輛信息；
[0011] 步驟4):調(diào)取所述刷卡數(shù)據(jù)中同一張1C卡當(dāng)天的全部刷卡記錄，并按時間排序，根 據(jù)刷卡時刻和刷卡站點(diǎn)逐條判斷第i次與第i+Ι次刷卡記錄之間的出行關(guān)系，直到完成本張 1C卡當(dāng)天全部刷卡數(shù)據(jù)的對比；如果相鄰兩次的刷卡記錄滿足往返出行關(guān)系，則第i+Ι次刷 卡的站點(diǎn)即為第i次乘車的下車站點(diǎn)；如果相鄰兩次的刷卡記錄滿足換乘出行關(guān)系，則第i+ 1次刷卡的站點(diǎn)即為第i次乘車的下車站點(diǎn)；依次類推判斷第i+2和第i+Ι相鄰兩次出刷卡記 錄之間是否滿足往返出行或換乘出行的關(guān)系，直到獲得每次刷卡的的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站，也 就是乘客每次出行的0D數(shù)據(jù)；
[0012] 步驟5):根據(jù)乘客每天出行的0D數(shù)據(jù)推算公交客流、交通小區(qū)內(nèi)客流的0D數(shù)據(jù)，以 及，將公交客流的0D數(shù)據(jù)乘以出行系數(shù)得到所有公交線路客流的0D數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到全體乘 客的出行特征，根據(jù)該出行特征預(yù)測未來時間的公交出行客流。
[0013] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟1)中，采用隨車終端讀寫設(shè)備采集刷卡數(shù)據(jù)，采用隨車 GPS系統(tǒng)記錄公交車的實(shí)時位置信息，其中，所述終端讀寫設(shè)備與GPS系統(tǒng)身份信息相互關(guān) 聯(lián)。
[0014] 優(yōu)選的是，其中，所述終端讀寫設(shè)備為P0S刷卡機(jī)，其采集IC卡的刷卡時間、刷卡金 額以及是否換乘優(yōu)惠。
[0015] 優(yōu)選的是，其中，公交管理平臺無線接收所述刷卡數(shù)據(jù)和公交車的實(shí)時位置信息， 并將公交車的實(shí)時位置信息與所述該公交車的行車路線及站點(diǎn)相匹配，得到公交車經(jīng)過站 點(diǎn)的名稱及進(jìn)出站的時刻，所述站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)庫與所述公交管理平臺連接。
[0016] 優(yōu)選的是，其中，所述站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)庫中包含有公交車的行車路線及路線上的站 點(diǎn)信息。
[0017] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟4)中，如果相鄰兩次的刷卡記錄同時不滿足換乘出行或 往返出行關(guān)系，根據(jù)本張1C卡的歷史出行0D數(shù)據(jù)判斷第i次乘車的終點(diǎn)站。
[0018] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟4)中，相鄰兩次的刷卡記錄滿足第i次乘車的起點(diǎn)站為A 站，第i+Ι次乘車的起點(diǎn)站為B站，第i+2次乘車的起點(diǎn)站為A站，且A站和B站在一條公交線路 上，則相鄰兩次的刷卡記錄滿足往返出行關(guān)系。
[0019] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟4)中，相鄰兩次的刷卡記錄滿足第i次乘車的起點(diǎn)站為C 站，第i + Ι次乘車的起點(diǎn)站為D站，第i+2次乘車的起點(diǎn)站為E站，C站和D站在一條公交線路 上，且相鄰兩次的刷卡時間間隔不大于90分鐘或相鄰兩次刷卡中第二次刷卡滿足換乘優(yōu)惠 條件，則相鄰兩次的刷卡記錄滿足換乘出行關(guān)系。
[0020] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟5)中，對比以往每一天的公交出行客流、同時對比同一 天中各個時間段的公交出行客流，得到每個時間段的公交客流的出行系數(shù)。
[0021]優(yōu)選的是，其中，所述步驟5)中，使用最小二乘支持向量機(jī)預(yù)測未來時間的公交出 行客流。
[0022]本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0023] (1)本發(fā)明將1C卡系統(tǒng)、GPS和GIS系統(tǒng)相結(jié)合，將1C卡采集的客流數(shù)據(jù)與定位數(shù)據(jù) 實(shí)時上傳到管理平臺，并與GIS數(shù)據(jù)相融合，提高了公交客流數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、實(shí)時性、科 學(xué)性和全面性；
[0024] (2)本發(fā)明采用基于1C卡和GPS數(shù)據(jù)的0D推算算法，可獲得單張卡的出行0D分布， 并在此基礎(chǔ)上可對獲得公交線路層面和交通小區(qū)層面的出行0D數(shù)據(jù)，從而對制定公交調(diào)度 計劃，優(yōu)化城市公交系統(tǒng)有重要指導(dǎo)意義；
[0025] (3)本發(fā)明還可依據(jù)獲得的乘客出行特征，兼顧交通狀態(tài)的規(guī)律性和時變性特征， 實(shí)時精確預(yù)測未來時間的公交出行客流，以便于及時應(yīng)對城市公交系統(tǒng)的需求變化。
[0026] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的一個實(shí)施例中公交出行客流的預(yù)測方法的流程示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明另一實(shí)例中利用1C卡系統(tǒng)信息和隨車GPS行駛系統(tǒng)信息之間的關(guān)聯(lián) 確定乘客上車站點(diǎn)的示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明另一實(shí)例中公交出行客流的預(yù)測方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0031] 圖1~圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)形式，其包括以下步驟：
[0032] 步驟1):采集乘客1C卡的刷卡數(shù)據(jù)，同時實(shí)時記錄公交車的位置信息，在本實(shí)例 中，參照圖1，采用隨車終端讀寫設(shè)備采集刷卡數(shù)據(jù)，所述終端讀寫設(shè)備為P0S刷卡機(jī)，采用 隨車GPS系統(tǒng)記錄公交車的實(shí)時位置信息，其中，所述終端讀寫設(shè)備與GPS系統(tǒng)身份信息相 互關(guān)聯(lián)，也就是該車的P0S機(jī)與該車的GPS系統(tǒng)身份信息對應(yīng)，P0S機(jī)與GPS