一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，包括如下步驟：先獲取乘客的上車時(shí)間和位置；在此基礎(chǔ)上再獲取乘客的下車時(shí)間和位置。本發(fā)明乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其所需數(shù)據(jù)是通過交通卡的刷卡信息得到，此種數(shù)據(jù)獲得方式成本低，且采樣率高，公交卡使用率約80%，并且是連續(xù)動(dòng)態(tài)獲取，從而使得本發(fā)明獲取方法更經(jīng)濟(jì)、更快速、更準(zhǔn)確。
【專利說明】一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及公共交通客流管理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于交通卡數(shù)據(jù)的公共交通乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于城市道路擁堵狀況難以精確預(yù)測(cè)，以及多種可能的突發(fā)交通事件，使得公交車輛在各站點(diǎn)的停靠時(shí)間，經(jīng)常與調(diào)度計(jì)劃中的預(yù)測(cè)時(shí)間有較大誤差。ZL201010114381.8號(hào)發(fā)明專利公開了《一種城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)大客流影響的預(yù)測(cè)方法》，該發(fā)明專利是根據(jù)軌道交通的特點(diǎn)，即客流上下車都有刷卡記錄。因此，要獲得軌道交通乘客的上下車時(shí)間和上下車的位置，并不困難。然而，公共交通包含軌道交通和非軌道交通，也即:公共汽車?，F(xiàn)有公共汽車下車乘客是不需要刷卡的，但目前的公交信息系統(tǒng)大多無法提供乘客上下公交車的時(shí)間和位置，而傳統(tǒng)的獲取方法主要是靠人工跟車記錄，或站點(diǎn)問卷調(diào)查的方式來獲取公交乘客上下車時(shí)間和位置，不僅耗費(fèi)大量的人力資源和時(shí)間，同時(shí)由于交通狀況的動(dòng)態(tài)性，人工記錄的結(jié)果往往只對(duì)特定的日期有效，隨著時(shí)間的變化，不得不需要重新記錄。
[0003]可見，傳統(tǒng)的獲取乘客上下車時(shí)間和位置的方法，存在成本高，周期長，采樣率低，準(zhǔn)確性低，且不可持續(xù)的缺陷。因此，我們需要一種獲取成本更低，更快速，更準(zhǔn)確，采樣率高，可連接動(dòng)態(tài)獲取的新方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)中，為獲取乘客上下車時(shí)間和位置的方法，具有成本高，周期長，采樣率低，準(zhǔn)確性低的問題，提供一種成本更低，更快速，更準(zhǔn)確，采樣率高的獲取方法。提供一種為獲取公交乘客的上下車時(shí)間和位置(上下車站點(diǎn))，采用公共交通OD計(jì)算和客流量分析等方法，以便能精確估算客流，為大中城市公共交通的調(diào)度提供依據(jù)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種基于交通卡數(shù)據(jù)的公交乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，包括如下步驟:
先獲取乘客的上車時(shí)間和位置；
再獲取乘客的下車時(shí)間和位置。
[0006]所述獲取乘客的上車時(shí)間和位置包括以下步驟:
1)將乘客刷卡記錄信息按照所乘坐的公交線路及公交車輛分組，同組內(nèi)的刷卡記錄對(duì)應(yīng)同一線路的同一公交車輛；
2)任意選取一組乘客刷卡記錄信息；
3)將與所選分組的刷卡記錄對(duì)應(yīng)的特定公交線路及公交車輛作為考察對(duì)象，提取該公交線路的信息及公交車輛的首條調(diào)度信息，包括各站點(diǎn)名稱、起始站名、終點(diǎn)站名、發(fā)車時(shí)間、到達(dá)終點(diǎn)時(shí)間等； 4)提取與所考察公交線路及公交車輛的當(dāng)前調(diào)度信息相匹配的乘客刷卡記錄，按照乘客刷卡時(shí)間的先后對(duì)刷卡記錄排序；
5)依據(jù)乘客刷卡記錄的時(shí)間分布特性，發(fā)現(xiàn)在時(shí)間分布上較為密集的若干集簇或類，每個(gè)集簇對(duì)應(yīng)公交車輛的一個(gè)?？空军c(diǎn)，刷卡記錄的密集性質(zhì)由兩個(gè)連續(xù)刷卡記錄的時(shí)間間隔來確定；
6)如果在上一步發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目超過所考察的公交線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)數(shù)目，則增大刷卡記錄之間的間隔時(shí)間，重復(fù)上一步驟，直至所發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目不超過該線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)數(shù)目；
7)將所發(fā)現(xiàn)的集簇與所考察公交線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)按序匹配，選取最可能匹配結(jié)果；
8)如果所發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目少于所考察的公交線路的站點(diǎn)數(shù)目，在第5)步的基礎(chǔ)上，插入若干缺失集簇，這些缺失集簇對(duì)應(yīng)著那些沒有乘客刷卡上車的公交站點(diǎn)，按照所考察公交線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)距離、及當(dāng)前匹配結(jié)果所計(jì)算得到的公交車輛行駛速度，來確定缺失集簇的開始時(shí)間點(diǎn)以及結(jié)束時(shí)間點(diǎn)；
9)對(duì)于所考察公交線路及公交車輛，依據(jù)集簇及其與公交站點(diǎn)的匹配信息，確定公交車輛在線路中各站點(diǎn)的?？繒r(shí)間；
10)依據(jù)上一步所獲得的公交車輛在線路中各站點(diǎn)的?？繒r(shí)間，在當(dāng)前刷卡記錄的分組中對(duì)與之匹配的刷卡記錄設(shè)置上車時(shí)間與上車位置，假設(shè)在步驟9)所得到的某公交車輛到達(dá)站點(diǎn)P的時(shí)間Tl，到達(dá)站點(diǎn)P的下一站P’的時(shí)間為T2，設(shè)某乘坐該公交車輛的乘客的刷卡時(shí)間為t，如果t彡Tl并且t < T2，則將該乘客上車時(shí)間設(shè)置為Tl，上車站點(diǎn)設(shè)置為站點(diǎn)P;
11)取得所考察公交線路及公交車輛的下一條調(diào)度信息，重復(fù)4)一10)的步驟，直到其所有調(diào)度信息已被處理；
12)如果仍有未處理的刷卡記錄分組，則轉(zhuǎn)到步驟2)繼續(xù)處理。直到所有刷卡記錄分組中的上車時(shí)間和位置已確定。
[0007]所述將乘客刷卡記錄信息按照所乘坐的公交線路及公交車輛分組的方法包括:所乘坐的公交線路按照公交線路代碼區(qū)分，所乘坐的公交車輛按照POS機(jī)號(hào)區(qū)分。
[0008]所述集簇劃分方法包括如下步驟:
先依據(jù)公交車輛在相鄰站點(diǎn)間的運(yùn)行時(shí)間，初始化時(shí)間間隔參數(shù)t ；
再順序掃描各刷卡記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)；
如果兩個(gè)連續(xù)刷卡記錄Rx和Ry對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)Tx和Ty間隔不大于t，則認(rèn)為Rx和Ry屬于同一集簇，否則認(rèn)為Rx和Ry分別屬于不同的集簇。
[0009]所述選取最可能匹配結(jié)果，依據(jù)公交車輛通常在相鄰站間的行駛速度不會(huì)有較大變化的原則，選取速度變化方差較小的匹配結(jié)果，其方法包括如下步驟:
設(shè)在步驟6)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)η個(gè)集簇，按時(shí)間先后順序分別為
，則匹配結(jié)果Ar的選取按照如下方式來進(jìn)行:
Vmm = 水略?))3



￡-2 其中M為所有可能匹配的集合，I(Ci)是在某個(gè)匹配I下集簇Ci對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)，TiCpCt^是相鄰集簇Ci和Cm之間的時(shí)間間隔。ImciXl(Cil1)是兩個(gè)相鄰集簇Cf和
Cm在匹配i下對(duì)應(yīng)站點(diǎn)I(Ci)與站點(diǎn)I(Cm)間的距離，一般使用站點(diǎn)I(Ci)與站點(diǎn)I(Cm)
的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算；根據(jù)實(shí)際需求，也可使用其它坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算。
[0010]所述獲取乘客的下車時(shí)間和位置的方法包括如下步驟:
1)將乘客刷卡出行記錄進(jìn)行分組，使得同一乘客的刷卡記錄被放入同一組內(nèi)；
2)選取某乘客的所有刷卡記錄作為待考察的對(duì)象，按照刷卡時(shí)間的先后對(duì)刷卡記錄排序;
3)分析該乘客的出行鏈，通過分析其相鄰出行記錄之間是否構(gòu)成換乘，依據(jù)換乘情況分別設(shè)置下車時(shí)間與位置；
4)考慮到大多數(shù)公交乘客的出行具有回到最初出發(fā)點(diǎn)的規(guī)律性，依據(jù)當(dāng)日首條出行記錄設(shè)置乘客的某條出行記錄的下車時(shí)間與位置；
5)如果仍有未處理的乘客出行記錄，則轉(zhuǎn)到步驟2)繼續(xù)處理，直到所有乘客的出行記錄已被處理。
[0011]所述交通卡的刷卡出行記錄是依據(jù)交通卡的刷卡信息得到。
[0012]所述分析其相鄰出行記錄之間是否構(gòu)成換乘，以及依據(jù)換乘情況分別設(shè)置下車時(shí)間與位置的方法包括如下步驟:
依次考察分組中的兩條相鄰的刷卡記錄Cx和Cy，設(shè)Cx所對(duì)應(yīng)的上車站點(diǎn)為Sx，刷卡時(shí)間為Tx，公交線路代碼為Lx ;Cy所對(duì)應(yīng)的上車站點(diǎn)為Sy，刷卡時(shí)間為Ty，公交線路代碼為Ly, Cx的刷卡時(shí)間Tx早于Cy的刷卡時(shí)間Ty,
I)從公交線路信息表中分別取得公交線路Lx和Ly的各站點(diǎn)順序號(hào)、站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)的位置坐標(biāo)，計(jì)算獲取在公交線路Lx上到站點(diǎn)Sy的距離最短的站點(diǎn)，設(shè)該站點(diǎn)為Si，且Si
到Sy的距離為D (Si, Sy)，設(shè)公交線路Lx上有η個(gè)站點(diǎn)分別為W_,Stl，則站占St的選取按照如下方式來進(jìn)行:
其中S=訪，/f是屬于S中的某個(gè)站點(diǎn)，表示站點(diǎn)/I與站點(diǎn)4間的距離。距離Utesp—般使用站點(diǎn)#與站點(diǎn)Sy的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算；根據(jù)實(shí)際需求，也可使用其它坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算。
[0013]2)如果D (Si，Sy)沒有超出預(yù)先設(shè)定的換乘距離參數(shù)d，則Cx和Cy構(gòu)成換乘出行，可設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車位置為Si，設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車時(shí)間為公交車輛?？空军c(diǎn)Si的時(shí)間；
3)如果D (Si，Sy)超過預(yù)先設(shè)定的換乘距離參數(shù)d，則Cx和Cy不構(gòu)成換乘出行，此時(shí)，可依據(jù)乘客在站點(diǎn)Sx上車時(shí)公交車輛的行駛方向，隨機(jī)確定在線路Lx上處于Cx之后的某個(gè)站點(diǎn)Sj為Cx對(duì)應(yīng)的下車位置，設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車時(shí)間為公交車輛?？空军c(diǎn)Sj的時(shí)間。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其所需數(shù)據(jù)是通過交通卡的刷卡信息得到，此種數(shù)據(jù)獲得方式成本低，且采樣率高，公交卡使用率約80%，并且是連續(xù)動(dòng)態(tài)獲取，從而使得本發(fā)明獲取方法更經(jīng)濟(jì)、更快速、更準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的流程圖
圖2為本發(fā)明乘客上車時(shí)間和位置獲取的流程圖圖3為本發(fā)明集簇的示意圖；
圖4為本發(fā)明公交站點(diǎn)停靠時(shí)間點(diǎn)確定方法的流程圖；
圖5為本發(fā)明乘客下車時(shí)間和位置獲取的流程圖圖6為本發(fā)明構(gòu)成換乘出行的情況的示意圖；
圖7為本發(fā)明不構(gòu)成換乘出行的情況的示意圖。
[0016]圖8為本發(fā)明實(shí)施率中線(各站點(diǎn))流量圖。
[0017]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的面(全網(wǎng)整體)流量圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的實(shí)施，要求公交車輛上裝有車載IC卡刷卡設(shè)備，乘客在公交線路的各站點(diǎn)上車，且在上車時(shí)通過在車載POS機(jī)設(shè)備上刷IC卡支付交通費(fèi)用。每輛公交車輛具有固定的POS機(jī)號(hào)。車載刷卡設(shè)備將記錄乘客交通卡的卡號(hào)，刷卡時(shí)間，刷卡金額、刷卡POS機(jī)號(hào)、公交線路代碼等信息。車載POS機(jī)設(shè)備所記載的刷卡信息可以實(shí)時(shí)或批量的方式，傳入到數(shù)據(jù)庫中。
[0019]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。如圖1所示，本發(fā)明先基于交通卡數(shù)據(jù)獲取乘客的上車時(shí)間和上車位置(上車站點(diǎn))，然后再此基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步獲取乘客的下車時(shí)間和下車位置(上車站點(diǎn))。
[0020]本發(fā)明提出的基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上車時(shí)間和位置的獲取方法包括如下步驟(如圖2所示):
I)將乘客刷卡記錄信息按照所乘坐的公交線路及公交車輛分組:所乘坐的公交線路按照公交線路代碼區(qū)分，所乘坐的公交車輛按照POS機(jī)號(hào)區(qū)分，使得同組的乘客刷卡記錄信息具有相同的公交線路代碼及POS機(jī)號(hào)。
[0021]2)選取一組乘客刷卡記錄信息G作為待考察的對(duì)象。設(shè)該組乘客刷卡記錄對(duì)應(yīng)的公交線路代碼為L，對(duì)應(yīng)的公交車輛BN的車載POS機(jī)號(hào)為PoSidNoBN。按照乘客刷卡時(shí)間的先后對(duì)刷卡記錄排序。
[0022]3)從公交線路信息表中取得該公交線路L的各站點(diǎn)順序號(hào)、站點(diǎn)名稱、相鄰站點(diǎn)間的距離，以及從公交車輛調(diào)度信息表中取得公交車輛BN的調(diào)度信息。調(diào)度信息中包括該車輛的車載POS機(jī)號(hào)PosidNo、起始站名稱StartBusStopName、起始站點(diǎn)號(hào)StartBusStopNo、開出起始站的時(shí)間StartTime、終到站名名稱EndBusStopName、終到站點(diǎn)號(hào)EndBusStopNo、到達(dá)終到站的時(shí)間EndTime?？赡苡卸鄺l若干條調(diào)度信息,分別對(duì)應(yīng)公交車輛BN的多次運(yùn)行。依據(jù)時(shí)間先后順序分別考察這些調(diào)度信息。設(shè)當(dāng)前取得的調(diào)度信息為D，到達(dá)終到站的時(shí)間值為ETimeD。
[0023]4)在當(dāng)前分組乘客刷卡記錄信息G中，提取與所考察的調(diào)度信息匹配的乘客刷卡記錄，匹配的原則是乘客刷卡記錄的刷卡時(shí)間早于ETimeD。
[0024]5)依據(jù)乘客刷卡記錄的時(shí)間分布特性，發(fā)現(xiàn)在時(shí)間分布上較為密集的若干集簇或類。每個(gè)集簇對(duì)應(yīng)公交車輛的一個(gè)停靠站點(diǎn)。刷卡記錄的密集性由連續(xù)2個(gè)刷卡記錄的時(shí)間間隔t來確定。該步驟依據(jù)公交乘客的刷卡特性:乘客通常只在公交站點(diǎn)上車時(shí)刷卡，且在同一站點(diǎn)上車乘客的刷卡記錄之間的間隔時(shí)間一般小于公交車在相鄰站點(diǎn)間的運(yùn)行時(shí)間。在實(shí)施時(shí)，先依據(jù)公交車輛在相鄰站點(diǎn)間的運(yùn)行時(shí)間，初始化時(shí)間間隔參數(shù)t (比如，t可以設(shè)置為20秒)。然后，順序掃描各刷卡記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)，如圖3所示，如果2個(gè)連續(xù)刷卡記錄Rx和Ry對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)Tx和Ty間隔大于t,則認(rèn)為Rx和Ry分別屬于不同的集簇。
[0025]6)如果在上一步發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目超過所考察的公交線路對(duì)應(yīng)的乘客可上車的公交站點(diǎn)數(shù)目(一般不包括終到站點(diǎn)，因?yàn)榻K到站點(diǎn)無乘客上車)，則按逐步增大刷卡記錄之間的間隔時(shí)間t值(例如，可以采取每次將t值增加I秒等多種方式逐步增大t值)，然后重復(fù)步驟3)，直至所發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目不超過該線路對(duì)應(yīng)的乘客可上車的公交站點(diǎn)數(shù)目(一般不包括終到站點(diǎn))。
[0026]7)將所發(fā)現(xiàn)的集簇與所考察公交線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)按序匹配，選取最可能匹配結(jié)果。對(duì)匹配結(jié)果的選擇，依據(jù)公交車輛通常在相鄰站間的行駛速度不會(huì)有較大變化的原則，選取速度變化方差較小的匹配結(jié)果。設(shè)在步驟6)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)η個(gè)集簇，按時(shí)間先后順序分別為，則匹配結(jié)果奐的選取按照如下方式來進(jìn)行:
Z1 =Stginiftj (Γατ(λ?
Vari^ 二 2(v(C^C,)-KC^Cill))3
其中M為所有可能匹配的集合，Jiq)是在某個(gè)匹配I下集簇Ci對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)，TicPa^是相鄰集簇Ci和cM之間的時(shí)間間隔。ImciIi(Cm)是兩個(gè)相鄰集簇Cf和在匹配I下對(duì)應(yīng)站點(diǎn)I(Ci)與站點(diǎn)I(Cm)間的距離，一般使用站點(diǎn)I(Ci)與站點(diǎn)I(Cill)
的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算；根據(jù)實(shí)際需求，也可使用其它坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算。
[0027]8)如果所發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目少于所考察公交線路中的乘客可上車的公交站點(diǎn)數(shù)目，在第7)步基礎(chǔ)上，插入缺失集簇，直到集簇總體數(shù)目等于所考察公交線路中的乘客可上車的公交站點(diǎn)數(shù)目。這些缺失集簇對(duì)應(yīng)著那些沒有乘客刷卡上車的公交站點(diǎn)。按照所考察公交線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)距離、及當(dāng)前匹配結(jié)果所計(jì)算得到的公交車輛行駛速度，來確定缺失集簇的開始時(shí)間點(diǎn)以及結(jié)束時(shí)間點(diǎn)。
[0028]9)對(duì)于所考察公交線路及公交車輛，依據(jù)集簇信息，確定其在線路中各站點(diǎn)的停靠時(shí)間。具體如圖4所示，以每個(gè)集簇的開始時(shí)間點(diǎn)Ts之前I秒的時(shí)刻作為公交車輛在與該集簇對(duì)應(yīng)公交站點(diǎn)的到站時(shí)間點(diǎn)，以集簇的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)Te之后I秒的時(shí)刻作為公交車輛在與該集簇對(duì)應(yīng)公交站點(diǎn)的離站時(shí)間點(diǎn)。
[0029]10)在當(dāng)前分組乘客刷卡記錄信息G中，依據(jù)步驟9)所獲得的公交車輛在線路中各站點(diǎn)的停靠時(shí)間，對(duì)于刷卡時(shí)間在公交車輛停靠終點(diǎn)站之前、且未設(shè)定上車位置的刷卡記錄，設(shè)置上車時(shí)間與上車位置(上車站點(diǎn))。假設(shè)在步驟9)所得到的某公交車輛到達(dá)站點(diǎn)P的時(shí)間Tl，到達(dá)站點(diǎn)P的下一站P’的時(shí)間為T2，設(shè)某乘坐該公交車輛的乘客的刷卡時(shí)間為t，如果t彡Tl并且t < T2，則將該乘客上車時(shí)間設(shè)置為Tl，上車站點(diǎn)設(shè)置為站點(diǎn)P。
[0030]11)取得所考察公交線路及公交車輛的下一條調(diào)度信息，重復(fù)4)一 10)的步驟，直到其所有調(diào)度信息已被處理。
[0031]12)如果仍有未處理的刷卡記錄分組，則轉(zhuǎn)到步驟2)繼續(xù)處理。直到所有刷卡記錄分組中的上車時(shí)間和位置已確定。
[0032]在獲得乘客上車時(shí)間和位置的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提出的基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客下車時(shí)間和位置的獲取方法包括如下步驟(如圖5所示):
I)將乘客刷卡記錄信息按照交通卡號(hào)進(jìn)行分組，使得具有相同交通卡號(hào)的刷卡記錄被放入同一組內(nèi)，認(rèn)為同一組內(nèi)的刷卡記錄為同一個(gè)乘客所產(chǎn)生。
[0033]2)選取某個(gè)分組C的所有刷卡記錄作為待考察的對(duì)象，設(shè)這些刷卡記錄為持有交通卡號(hào)N的乘客所產(chǎn)生。按照刷卡時(shí)間的先后對(duì)刷卡記錄排序。
[0034]3)分析該乘客的出行鏈，依次考察分組C中的兩條相鄰的刷卡記錄Cx和Cy (Cx的刷卡時(shí)間Tx早于Cy的刷卡時(shí)間Ty)。設(shè)Cx所對(duì)應(yīng)的上車站點(diǎn)為Sx，刷卡時(shí)間為Tx，公交線路代碼為Lx ；Cy所對(duì)應(yīng)的上車站點(diǎn)為Sy，刷卡時(shí)間為Ty，公交線路代碼為Ly。
[0035]a)從公交線路信息表中分別取得公交線路Lx和Ly的各站點(diǎn)順序號(hào)、站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)的位置坐標(biāo)。計(jì)算獲取在公交線路Lx上到站點(diǎn)Sy的距離最短的站點(diǎn)。設(shè)該站點(diǎn)為Si，且Si到Sy的距離為D (Si，Sy)。設(shè)公交線路Lx上有η個(gè)站點(diǎn)分別為S1A31_,則站點(diǎn)瑪?shù)倪x取按照如下方式來進(jìn)行:
Si = s*Bnm ^ (D(A^y))
其中S = (S11S2I_,SJ，蘆是屬于S中的某個(gè)站點(diǎn)，/JGu1Sy)表示站占/f與站點(diǎn)Sy間的距離。距離D(ASjl)—般使用站點(diǎn)#與站點(diǎn)Sy的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算；根據(jù)實(shí)際需求，也可使用其它坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算。
[0036]b)如果D (Si，Sy)沒有超出預(yù)先設(shè)定的換乘距離參數(shù)d (如圖6所示)，則Cx和Cy構(gòu)成換乘出行，可設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車位置(下車站點(diǎn))為Si，設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車時(shí)間為公交車輛停靠站點(diǎn)Si的時(shí)間(注意到在獲取乘客上車時(shí)間與位置的過程中的步驟9)已獲得的公交車輛在線路中各站點(diǎn)的?？繒r(shí)間)。
[0037]c)如果D (Si，Sy)超過預(yù)先設(shè)定的換乘距離參數(shù)d (如圖7所示)，則Cx和Cy不構(gòu)成換乘出行。此時(shí)，可依據(jù)乘客在站點(diǎn)Sx上車時(shí)公交車輛的行駛方向，隨機(jī)確定在線路Lx上處于Cx之后的某個(gè)站點(diǎn)Sj為Cx對(duì)應(yīng)的下車位置(下車站點(diǎn))，設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車時(shí)間為公交車輛?？空军c(diǎn)Sj的時(shí)間(注意到在獲取乘客上車時(shí)間與位置的過程中的步驟9)已獲得的公交車輛在線路中各站點(diǎn)的停靠時(shí)間)。
[0038]4)考慮到大多數(shù)公交乘客的出行具有回到最初出發(fā)點(diǎn)的規(guī)律性(如，乘坐公交上下班的乘客，其出行規(guī)律是早上從家里出門到單位、晚上從單位回到家里)。對(duì)于分組C中最后出現(xiàn)的刷卡記錄Cz，可將分組C中的第一條刷卡記錄CO作為在其之后出現(xiàn)的相鄰刷卡記錄，然后依照步驟3)處理。
[0039]5)如果仍有未處理的乘客刷卡記錄分組信息，則轉(zhuǎn)到步驟2)繼續(xù)處理。直到所有乘客刷卡記錄分組已被處理。
[0040]本發(fā)明計(jì)算獲得每個(gè)乘客上下車時(shí)間和位置后，經(jīng)匯總可在如下三個(gè)方面輔助公共交通決策:
點(diǎn)(公交站點(diǎn)):可獲得每個(gè)站點(diǎn)的公交客流集散量，為站點(diǎn)規(guī)模調(diào)整和候車設(shè)施(站亭、座椅)設(shè)置提供依據(jù)；
線(公交線路):可獲得每條線路上的站間斷面客流量，起到輔助運(yùn)營的作用，比如根據(jù)最高斷面客流計(jì)劃線路車輛配備；
面(公交網(wǎng)絡(luò)):將每個(gè)乘客全天所有乘車信息串聯(lián)后，可獲得乘客的出行OD (起點(diǎn)和終點(diǎn))，從而獲得網(wǎng)絡(luò)中的人員流量和流向。為線網(wǎng)調(diào)整、新線路開設(shè)以及軌道交通選線提供數(shù)據(jù)支撐。
[0041]實(shí)施例:
一.點(diǎn)的計(jì)算
以U77523XXXXX9持卡用戶信息(點(diǎn))為例，該持卡人于早上7:30和7:56分發(fā)生兩次刷卡行為。
[0042]1.7:30的刷卡行為發(fā)生位于POS機(jī)1110XXX8。
[0043]2.根據(jù)比對(duì)該線路為嘉定11路；
3.查看嘉定11路調(diào)度信息，該車于7:20從嘉定西站(終點(diǎn)站)發(fā)出。
[0044]4、根據(jù)此輛車7:20開始所有刷卡記錄，該卡刷卡行為發(fā)生在第4個(gè)集簇中。
[0045]5、由此判斷該持卡人于7:30分從嘉定11路第4個(gè)站點(diǎn)(清河路清水路站)上車。
[0046]6、根據(jù)同樣的方法計(jì)算得到，持卡人第二次刷卡行為發(fā)生于7:56分，從嘉定6路第7個(gè)站點(diǎn)(迎園路倉場(chǎng)路站)上車。
[0047]7、定6路上車站點(diǎn)附近找到最近的嘉定11路站點(diǎn)，為嘉定11路第10個(gè)站點(diǎn)(墅溝路迎園路站)。
[0048]8、計(jì)算得到該持卡人于7:30從清河路清水路站上了嘉定11路，與7:56前從墅溝路迎園路站下車。
[0049]二、線的計(jì)算
根據(jù)點(diǎn)的計(jì)算方法，計(jì)算公交線路上的所有乘客的持卡用戶信息，也就是:對(duì)所有刷卡記錄進(jìn)行分析和匯總后，得到點(diǎn)的集合，即公交線路上的所有數(shù)據(jù)。表一為:嘉定11路各站點(diǎn)上下車人數(shù)；嘉定11路各站點(diǎn)間斷面的客流參見圖8。
表一
—序號(hào)I站點(diǎn)名稱I上車人數(shù)I下車人If
1_公交嘉定西站8_ο_
2_紅石路陳家山路 7_2_
3Wn—14 4
4_清河路清水路7_5_
5— 項(xiàng)涇橋3I
6慕河路城中路57
I_塔城路城中路3_8_
8_博樂路塔城路2_11_
9_博樂路金沙路6_8_
10_墅溝路迎園路125
III嘉泥小區(qū)|ll\7—
12I墅溝路新成路|7|4
13_墅溝路茹水路6_5_
?4澄瀏中路嘉戩公路33
15_嘉戩公路立新路3_9_
16_嘉宏路立新路2_8_
17I立昂路嘉宏路|θ|l2 —
三、將所有公交線路上的數(shù)據(jù)，匯總在圖上，畫出全網(wǎng)整體圖，其中線表示流向，線的粗細(xì)表示流量，參見圖9。
【權(quán)利要求】
1.一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，包括如下步驟: 先獲取乘客的上車時(shí)間和位置； 再獲取乘客的下車時(shí)間和位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，所述獲取乘客的上車時(shí)間和位置包括以下步驟: 1)將乘客刷卡記錄信息按照所乘坐的公交線路及公交車輛分組，同組內(nèi)的刷卡記錄對(duì)應(yīng)同一線路的同一公交車輛； 2)任意選取一組乘客刷卡記錄信息； 3)將與所選分組的刷卡記錄對(duì)應(yīng)的特定公交線路及公交車輛作為考察對(duì)象，提取該公交線路的信息及公交車輛的首條調(diào)度信息，包括各站點(diǎn)名稱、起始站名、終點(diǎn)站名、發(fā)車時(shí)間、到達(dá)終點(diǎn)時(shí)間等； 4)提取與所考察公交線路及公交車輛的當(dāng)前調(diào)度信息相匹配的乘客刷卡記錄，按照乘客刷卡時(shí)間的先后對(duì)刷卡記錄排序； 5)依據(jù)乘客刷卡記錄的時(shí)間分布特性，發(fā)現(xiàn)在時(shí)間分布上較為密集的若干集簇或類，每個(gè)集簇對(duì)應(yīng)公交車輛的一個(gè)停靠站點(diǎn)，刷卡記錄的密集性質(zhì)由兩個(gè)連續(xù)刷卡記錄的時(shí)間間隔來確定； 6)如果在上一步發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目超過所考察的公交線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)數(shù)目，則增大刷卡記錄之間的間隔時(shí)間，重復(fù)上一步驟，直至所發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目不超過該線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)數(shù)目； 7)將所發(fā)現(xiàn)的集簇與所考察公交線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)按序匹配，選取最可能匹配結(jié)果； 8)如果所發(fā)現(xiàn)的集簇的數(shù)目少于所考察的公交線路的站點(diǎn)數(shù)目，在第5)步的基礎(chǔ)上，插入若干缺失集簇，這些缺失集簇對(duì)應(yīng)著那些沒有乘客刷卡上車的公交站點(diǎn)，按照所考察公交線路對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)距離、及當(dāng)前匹配結(jié)果所計(jì)算得到的公交車輛行駛速度，來確定缺失集簇的開始時(shí)間點(diǎn)以及結(jié)束時(shí)間點(diǎn)； 9)對(duì)于所考察公交線路及公交車輛，依據(jù)集簇及其與公交站點(diǎn)的匹配信息，確定公交車輛在線路中各站點(diǎn)的停靠時(shí)間； 10)依據(jù)上一步所獲得的公交車輛在線路中各站點(diǎn)的停靠時(shí)間，在當(dāng)前刷卡記錄的分組中對(duì)與之匹配的刷卡記錄設(shè)置上車時(shí)間與上車位置，假設(shè)在步驟9)所得到的某公交車輛到達(dá)某站點(diǎn)Pi的時(shí)間Ti，到達(dá)站點(diǎn)Pi的下一站Pi+Ι的時(shí)間為T i+Ι，設(shè)某乘坐該公交車輛的乘客的刷卡時(shí)間為t，如果t > T i并且t〈 T i+Ι，則將該乘客上車時(shí)間設(shè)置為T i,上車站點(diǎn)設(shè)置為站點(diǎn)P i ； 11)取得所考察公交線路及公交車輛的下一條調(diào)度信息，重復(fù)4)一10)的步驟，直到其所有調(diào)度信息已被處理； 12)如果仍有未處理的刷卡記錄分組，則轉(zhuǎn)到步驟2)繼續(xù)處理，直到所有刷卡記錄分組中的上車時(shí)間和位置已確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述，一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，所述將乘客刷卡記錄信息按照所乘坐的公交線路及公交車輛分組的方法包括:所乘坐的公交線路按照公交線路代碼區(qū)分，所乘坐的公交車輛按照POS機(jī)號(hào)區(qū)分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述，一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，所述集簇劃分方法包括如下步驟: 先依據(jù)公交車輛在相鄰站點(diǎn)間的運(yùn)行時(shí)間，初始化時(shí)間間隔參數(shù)t ； 再順序掃描各刷卡記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)； 如果兩個(gè)連續(xù)刷卡記錄Rx和Ry對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)Tx和Ty間隔不大于t，則認(rèn)為Rx和Ry屬于同一集簇，否則認(rèn)為Rx和Ry分別屬于不同的集簇。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述，一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，所述選取最可能匹配結(jié)果，依據(jù)公交車輛通常在相鄰站間的行駛速度不會(huì)有較大變化的原則，選取速度變化方差較小的匹配結(jié)果，其方法包括如下步驟: 設(shè)在步驟6)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)η個(gè)集簇，按時(shí)間先后順序分別為 ，則匹配結(jié)果Ir的選取按照如下方式來進(jìn)行: λχ =argmn(Cid) = (D(ACCiXMCiit))ZTCC^) 其中M為所有可能匹配的集合，I(Ci)是在某個(gè)匹配I下集簇Cf對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)，TCCiiU是相鄰集簇Ci和Cm之間的時(shí)間間隔；是兩個(gè)相鄰集簇€^和^在匹配J1下對(duì)應(yīng)站點(diǎn)I(Ci)與站點(diǎn)I(Cm)間的距離，一般使用站點(diǎn)I(Cf)與站點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算；根據(jù)實(shí)際需求，也可使用其它坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，所述獲取乘客的下車時(shí)間和位置的方法包括如下步驟: 1)將乘客刷卡出行記錄進(jìn)行分組，使得同一乘客的刷卡記錄被放入同一組內(nèi)； 2)選取某乘客的所有刷卡記錄作為待考察的對(duì)象，按照刷卡時(shí)間的先后對(duì)刷卡記錄排序; 3)分析該乘客的出行鏈，通過分析其相鄰出行記錄之間是否構(gòu)成換乘，依據(jù)換乘情況分別設(shè)置下車時(shí)間與位置； 4)考慮到大多數(shù)公交乘客的出行具有回到最初出發(fā)點(diǎn)的規(guī)律性，依據(jù)當(dāng)日首條出行記錄設(shè)置乘客的某條出行記錄的下車時(shí)間與位置； 5)如果仍有未處理的乘客出行記錄，則轉(zhuǎn)到步驟2)繼續(xù)處理，直到所有乘客的出行記錄已被處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，所述交通卡的刷卡出行記錄是依據(jù)交通卡的刷卡信息得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種基于交通卡數(shù)據(jù)的乘客上下車時(shí)間和位置的獲取方法，其特征在于，所述分析其相鄰出行記錄之間是否構(gòu)成換乘，以及依據(jù)換乘情況分別設(shè)置下車時(shí)間與位置的方法包括如下步驟: 依次考察分組中的兩條相鄰的刷卡記錄Cx和Cy，設(shè)Cx所對(duì)應(yīng)的上車站點(diǎn)為Sx，刷卡時(shí)間為Tx，公交線路代碼為Lx ；Cy所對(duì)應(yīng)的上車站點(diǎn)為Sy，刷卡時(shí)間為Ty，公交線路代碼為Ly, Cx的刷卡時(shí)間Tx早于Cy的刷卡時(shí)間Ty, O從公交線路信息表中分別取得公交線路Lx和Ly的各站點(diǎn)順序號(hào)、站點(diǎn)名稱、站點(diǎn)的位置坐標(biāo)，計(jì)算獲取在公交線路Lx上到站點(diǎn)Sy的距離最短的站點(diǎn)，設(shè)該站點(diǎn)為Si，且Si到Sy的距離為D(Si，Sy)，設(shè)公交線路Lx上有η個(gè)站點(diǎn)分別為StJT3l_則站點(diǎn)足的選取按照如下方式來進(jìn)行:= atBD.j—jT (OCff?')) 其中S = P11S23_,SJ，/I是屬于S中的某個(gè)站點(diǎn)，表示站占/I與站點(diǎn)Sy間的距離； 距離/3(片\)一般使用站點(diǎn)#與站點(diǎn)義的經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算；根據(jù)實(shí)際需求，也可使用其它坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算； 2)如果D(Si，Sy)沒有超出預(yù)先設(shè)定的換乘距離參數(shù)d，則Cx和Cy構(gòu)成換乘出行，可設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車位置為Si，設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車時(shí)間為公交車輛?？空军c(diǎn)Si的時(shí)間； 3)如果D(Si，Sy)超過預(yù)先設(shè)定的換乘距離參數(shù)d，則Cx和Cy不構(gòu)成換乘出行，此時(shí)，可依據(jù)乘客在站點(diǎn)Sx上車時(shí)公交車輛的行駛方向，隨機(jī)確定在線路Lx上處于Cx之后的某個(gè)站點(diǎn)Sj為Cx對(duì)應(yīng)的下車位置，設(shè)定Cx對(duì)應(yīng)的下車時(shí)間為公交車輛?？空军c(diǎn)Sj的時(shí)間。
【文檔編號(hào)】G08G1/00GK104134343SQ201410280607
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】董明峰, 朱鯉, 王智慧, 張品立, 許佳, 姚瑤 申請(qǐng)人:上海城市交通設(shè)計(jì)院有限公司, 復(fù)旦大學(xué)