公交-軌交、軌交-公交三種情況;按 換乘出行的邏輯無(wú)法推算出下車(chē)站點(diǎn)的換乘后的一次出行，可以按照往返出行的特征推算 出下車(chē)站點(diǎn)。因此，在推算過(guò)程中，需要將往返和換乘兩種模式結(jié)合起來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0049] 在城市公交建設(shè)中，公交系統(tǒng)的運(yùn)輸能力、車(chē)輛選型、車(chē)輛數(shù)量、車(chē)站站牌規(guī)模及 工程投資的等都需要根據(jù)公交客流大小來(lái)確定，因此，客流預(yù)測(cè)在很大程度上將會(huì)直接決 定公交線(xiàn)路的形式和造價(jià)。城市公交客流的預(yù)測(cè)主要包括公交線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃階段的線(xiàn)路客流 量、平均乘距和站點(diǎn)集散量，可通過(guò)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論和方法，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析， 得出合理的預(yù)測(cè)。對(duì)客流預(yù)測(cè)可分為四步。第一步分析城區(qū)各區(qū)域的的人口分布和人口性 質(zhì);第二步分析人口的出行需求;第三步分析有出行需求的人群對(duì)于公交出行的需求;第四 步利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理建立公交線(xiàn)網(wǎng)模型，進(jìn)行客流指標(biāo)預(yù)測(cè)。公交線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃的客流預(yù)測(cè)首先 要對(duì)線(xiàn)路總客流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)對(duì)城市的各方面信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)城市的現(xiàn)狀和公 交規(guī)劃區(qū)域起點(diǎn)-終點(diǎn)客流分析，統(tǒng)計(jì)并確認(rèn)出公共交通的遠(yuǎn)景規(guī)劃。對(duì)于平均乘距的預(yù) 測(cè)，對(duì)不同區(qū)域的居民對(duì)公交線(xiàn)路進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查并匯總，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，獲得需 要建設(shè)的線(xiàn)路長(zhǎng)度、車(chē)輛選型、車(chē)站規(guī)模等。對(duì)于站點(diǎn)集散量的預(yù)測(cè)，是指公交線(xiàn)路雙向上 下車(chē)人次的統(tǒng)計(jì)量，與站點(diǎn)的區(qū)位條件、交通功能、公交系統(tǒng)銜接等因素直接相關(guān)。
[0050] 短期的交通客流預(yù)測(cè)方法大致分為線(xiàn)性模型方法、非線(xiàn)性模型方法和混合方法三 種類(lèi)型。線(xiàn)性預(yù)測(cè)模型方法較簡(jiǎn)單，可以預(yù)測(cè)交通流整體趨勢(shì)，但只在預(yù)測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，效 果較佳，當(dāng)時(shí)間較短時(shí)，誤差很大，難以正確反映城市交通的時(shí)變性。非線(xiàn)性模型不僅考慮 了交通流的多維性和時(shí)空相關(guān)性，還考慮了預(yù)測(cè)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)和置信風(fēng)險(xiǎn)，有較高的 預(yù)測(cè)精度和自適應(yīng)能力，應(yīng)用廣泛。但當(dāng)交通流處于平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，其預(yù)測(cè)精度反而變低，出 現(xiàn)整體偏離真實(shí)值的現(xiàn)象的可能性變大?？梢?jiàn)，線(xiàn)性和非線(xiàn)性方法均不能完全精確預(yù)測(cè)和 體現(xiàn)短期交通客流的特征，由此提出混合方法，利用基于多核最小二乘支持向量機(jī)的短期 公交客流預(yù)測(cè)方法，兼顧交通狀態(tài)的規(guī)律性和時(shí)變性特征。
[0051] 從長(zhǎng)期角度看，公交客流呈現(xiàn)七天作為一個(gè)循環(huán)變化的周期規(guī)律，且周期內(nèi)的每 一天與之前每個(gè)周期相應(yīng)的那天的客流具有較高的相關(guān)性。從短期角度看，公交短期客流 的大小與該天營(yíng)運(yùn)時(shí)間內(nèi)前一定時(shí)間段的交通客流基于較強(qiáng)的非線(xiàn)性相關(guān)性。由此，模型 考慮了某一天某一時(shí)間的公交流量與該日的歷史數(shù)據(jù)、該周前η天的數(shù)據(jù)和該日前s個(gè)觀測(cè) 時(shí)段，即：
[0053] 其中：F表示交通流;d表示日期；t表示觀測(cè)時(shí)段;m表示前m周的觀測(cè)數(shù)據(jù);η表示該 周的前η天;s表示該天的前s個(gè)觀測(cè)時(shí)段。
[0054] 引入最小二乘支持向量機(jī)，其基本思想是利用核函數(shù)把數(shù)據(jù)集映射到高維特征空 間，使得輸入空間中的非線(xiàn)性擬合問(wèn)題轉(zhuǎn)為高維特征空間中的線(xiàn)性擬合問(wèn)題。根據(jù)上面公 式的擬合計(jì)算，即可得出未來(lái)時(shí)段的公交出行客流。
[0055] 這里說(shuō)明的模塊數(shù)量和處理規(guī)模是用來(lái)簡(jiǎn)化本發(fā)明的說(shuō)明的。對(duì)本發(fā)明的公交出 行客流的預(yù)測(cè)方法的應(yīng)用、修改和變化對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。
[0056] 如上所述，本發(fā)明依據(jù)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集的公交客流數(shù)據(jù)可簡(jiǎn)單高效得到公交客流的 0D數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到全體乘客的出行特征，并根據(jù)該出行特征更為實(shí)時(shí)精確預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)段的 公交出行客流，對(duì)制定公交調(diào)度計(jì)劃，優(yōu)化城市公交系統(tǒng)以及輔助公交運(yùn)營(yíng)決策有重要指 導(dǎo)意義。
[0057]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列 運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域。對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1):采集乘客1C卡的刷卡數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)記錄公交車(chē)的位置信息； 步驟2):將公交車(chē)的實(shí)時(shí)位置信息匹配到站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中，得到公交車(chē)經(jīng)過(guò)的站點(diǎn) 名稱(chēng)及進(jìn)出該站點(diǎn)的時(shí)刻； 步驟3):根據(jù)1C卡的刷卡時(shí)間和公交車(chē)進(jìn)出每一站點(diǎn)的時(shí)刻，得到乘客的上車(chē)站點(diǎn)名 稱(chēng)、時(shí)刻和車(chē)輛信息； 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(shí)間排序，根據(jù)刷 卡時(shí)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(duì)比；如果相鄰兩次的刷卡記錄滿(mǎn)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(chē)的下車(chē)站點(diǎn)；如果相鄰兩次的刷卡記錄滿(mǎn)足換乘出行關(guān)系，則第i+Ι次 刷卡的站點(diǎn)即為第i次乘車(chē)的下車(chē)站點(diǎn)；依次類(lèi)推判斷第i+2和第i+Ι相鄰兩次出刷卡記錄 之間是否滿(mǎn)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)； 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(xiàn)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(cè)未來(lái)時(shí)間的公交出行客流。2. 如權(quán)利要求1所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟1)中，采用隨 車(chē)終端讀寫(xiě)設(shè)備采集刷卡數(shù)據(jù)，采用隨車(chē)GPS系統(tǒng)記錄公交車(chē)的實(shí)時(shí)位置信息，其中，所述 終端讀寫(xiě)設(shè)備與GPS系統(tǒng)身份信息相互關(guān)聯(lián)。3. 如權(quán)利要求2所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述終端讀寫(xiě)設(shè)備為 POS刷卡機(jī)，其采集1C卡的刷卡時(shí)間、刷卡金額以及是否換乘優(yōu)惠。4. 如權(quán)利要求1所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，公交管理平臺(tái)無(wú)線(xiàn)接收 所述刷卡數(shù)據(jù)和公交車(chē)的實(shí)時(shí)位置信息，并將公交車(chē)的實(shí)時(shí)位置信息與所述該公交車(chē)的行 車(chē)路線(xiàn)及站點(diǎn)相匹配，得到公交車(chē)經(jīng)過(guò)站點(diǎn)的名稱(chēng)及進(jìn)出站的時(shí)刻，所述站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)庫(kù) 與所述公交管理平臺(tái)連接。5. 如權(quán)利要求1所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述站點(diǎn)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中 包含有公交車(chē)的行車(chē)路線(xiàn)及路線(xiàn)上的站點(diǎn)信息。6. 如權(quán)利要求1所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟4)中，如果相 鄰兩次的刷卡記錄同時(shí)不滿(mǎn)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(chē)的終點(diǎn)站。7. 如權(quán)利要求1所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟4)中，相鄰兩 次的刷卡記錄滿(mǎn)足第i次乘車(chē)的起點(diǎn)站為A站，第i+Ι次乘車(chē)的起點(diǎn)站為B站，第i+2次乘車(chē)的 起點(diǎn)站為A站，且A站和B站在一條公交線(xiàn)路上，則相鄰兩次的刷卡記錄滿(mǎn)足往返出行關(guān)系。8. 如權(quán)利要求1所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟4)中，相鄰兩 次的刷卡記錄滿(mǎn)足第i次乘車(chē)的起點(diǎn)站為C站，第i+Ι次乘車(chē)的起點(diǎn)站為D站，第i+2次乘車(chē)的 起點(diǎn)站為E站，C站和D站在一條公交線(xiàn)路上，且相鄰兩次的刷卡時(shí)間間隔不大于90分鐘或相 鄰兩次刷卡中第二次刷卡滿(mǎn)足換乘優(yōu)惠條件，則相鄰兩次的刷卡記錄滿(mǎn)足換乘出行關(guān)系。9. 如權(quán)利要求1所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟5)中，對(duì)比以 往每一天的公交出行客流，同時(shí)對(duì)比同一天中各個(gè)時(shí)間段的公交出行客流，得到每個(gè)時(shí)間 段的公交客流的出行系數(shù)。10.如權(quán)利要求1所述的公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟5)中，使用最 小二乘支持向量機(jī)預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)間的公交出行客流。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種公交出行客流的預(yù)測(cè)方法，步驟1)：采集乘客IC卡的刷卡數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)記錄公交車(chē)的位置信息；步驟2)：獲取公交車(chē)經(jīng)過(guò)的站點(diǎn)名稱(chēng)及進(jìn)出該站點(diǎn)的時(shí)刻；步驟3)：獲取乘客的上車(chē)站點(diǎn)名稱(chēng)、時(shí)刻和車(chē)輛信息；步驟4)：判斷每次乘車(chē)的下車(chē)站；步驟5)：根據(jù)乘客每天出行的OD數(shù)據(jù)推算公交客流、交通小區(qū)內(nèi)客流的OD數(shù)據(jù)，以及將公交客流的OD數(shù)據(jù)乘以出行系數(shù)得到所有公交線(xiàn)路客流的OD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(cè)未來(lái)時(shí)間的公交出行客流。本發(fā)明解決了公交出行客流不易實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)制定公交調(diào)度計(jì)劃，優(yōu)化城市公交系統(tǒng)以及輔助公交運(yùn)營(yíng)決策有重要指導(dǎo)意義。
【IPC分類(lèi)】G06Q50/30, G06Q10/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105550789
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610094427
【發(fā)明人】曾小清, 單曉芳, 熊天圣, 張燦程, 朱靜, 袁騰飛, 王剛
【申請(qǐng)人】上海果路交通科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年2月19日