一種基于大數據的公交客流軌跡實時跟蹤方法技術

本發明專利技術公開了一種基于大數據的公交客流軌跡實時跟蹤方法。本發明專利技術的目的是提供一種面向公交系統的可以低成本、全路網、低誤檢、少延時、實時地檢測公交刷卡乘客的移動軌跡的方法。為了達到上述目的，本發明專利技術的技術方案是提供了一種基于公交支付數據和GPS數據的實時檢測公交客流擁擠水平信息的方法。近年來，公交車輛逐步普及了公交IC卡支付終端和GPS終端，并且經過較長時間的運營，積累了大量的數據。通過對包括公交支付數據(包括IC卡刷卡數據和投幣數據，下同)、公交GPS數據等在內的大數據綜合分析，建立交通模型，可以高效、準確、可靠地對公交車輛的刷卡乘客的乘車移動軌跡進行監控，及時對大客流進行預警。為提高公交運營管理的科學性，提升公共危機應對水平奠定堅實的數據基礎。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于公交支付數據和GPS數據的實時檢測公交客流擁擠水平信 息的方法。
技術介紹
隨著城市的發展，城市道路的交通壓力與日倶增。優先發展公共交通，提高公交出 行比例，已經成為緩解交通壓力、促進城市交通可持續發展的基本共識。 當前，公交系統的信息化建設普遍滯后，公交的運營管理依然依靠傳統的經驗判 斷，不但造成公交的運營效率偏低，還直接影響了公交的服務水平，降低了公交的吸引力和 出行比例。 要提高的公交的運營管理水平，對客流的監控和預警是基礎和關鍵。傳統的公交 現狀調查一般采用人工的方式，不但成本高昂，還無法快速反映公交客流的日常變化，更無 法監測公交突發大客流對公共安全造成的隱患。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種面向公交系統的可以低成本、全路網、低誤檢、少延時、 實時地檢測公交刷卡乘客的移動軌跡的方法。 為了達到上述目的，本專利技術的技術方案是提供了一種基于公交支付數據和GPS數 據的實時檢測公交客流擁擠水平信息的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、每間隔一固定時間段收集一次最近一次該時間段長度內的各公交的歷史 IC卡刷卡數據，基于歷史IC卡刷卡數據建立并每間隔一固定時間段更新公交常發上下客 表和公交各線路各站點下客表，其中： 公交常發上下客表記載各張 IC卡在各條公交線路上的常發上車站點和常發下車 站點之間的對應關系，對于IC卡C，基于歷史IC卡刷卡數據得到IC卡C在各條公交線路 上的上車次數及下車次數，IC卡C在公交線路L en上的上車次數及下車次數的總和為N Cn， 并IC卡C在站點Sei上車且在站點S 下車的次數為N eij，若Ν"/Νεη> =設定閾值時，則認 為站點Sei為IC卡C在公交線路L εηι上的一個常發上車站點，站點S w為IC卡C在公交線路 Lcn上的一個常發下車站點； 公交各線路各站點下客表記載各條公交線路在各公交站點的下車人數； 步驟2、獲取實時的IC卡刷卡數據和公交GPS數據，建立IC卡刷卡數據與公交 GPS數據之間的匹配關系，從而確定各IC卡在各條公交線路上的上車站點，得到各公交站 點的上車人數，建立公交上車信息表，在公交上車信息表中記載有IC卡、公交線路及上車 站點之間的對應關系； 步驟3、預測各IC卡在各條公交線路上的下車站點，從而得到各公交站點的下車 人數，其中，對于任意一張 IC卡而言，根據步驟2得到的公交上車信息表，得到當前IC卡對 應的公交線路及上車站點，隨后先根據當前IC卡、當前IC卡對應的公交線路及當前IC卡 對應的上車站點在公交常發上下客表中查找是否有對應的常發下車站點，若有，則將該常 發下車站點對應的公交站點的下車人數加一，若無，則根據公交各線路各站點下客表查找 當前IC卡對應的上車站點的各下游公交站點的下車人數，以得到的各下游公交站點的下 車人數為權重預測當前IC卡的下車站點，將該下車站點對應的公交站點的下車人數加一。 優選地，在所述步驟1中，所述Nqii及所述NCl]的計算步驟包括： 步驟I. 1、設定換乘最遠距離D_TRANSFER_和換乘最長時間T_TRANSFER 步驟1. 2、IC卡C第N次刷卡的上車站點為Sen，對應公交線路Len，第N+1次刷卡的 上車站點為S en+1，分別計算上車站點Sen的各下游站點與上車站點間S εη+1的距離，取其中的 最小值，若該最小值不大于DjRANSFERniJt，該最小值所對應的下游站點作為上車站點S Cn 的下車站點； 若第N次刷卡已經是IC卡C全天最后一次刷卡，則將第一次刷卡的上車站點作為 第N+1次刷卡的上車站點； 步驟1. 3、重復步驟1. 2,直至遍歷歷史IC卡刷卡數據中IC卡C的所有刷卡記錄， 得到IC卡C在公交線路Len上的上車次數及下車次數的總和N εη，以及IC卡C在站點Sci上 車且在站點Sej下車的次數N Clj。 優選地，通過IC卡刷卡數據獲得各IC卡在各條公交線路上的上車站點的實現方 法包括如下步驟： 步驟2. 1、將支付時間從所述IC卡刷卡數據中劃分出來并聚類，從而形成不同的 支付數據集合； 步驟2. 2、計算當前支付數據集合Cni中支付數據時間戳的均值Tni，若當前支付數據 集合C ni對應的公交上的支付終端的支付終端號為Dev "，則獲得當前支付數據集合Cni的特 征向量（Devni, !")，公交到離站數據獲取相應的支付終端號Devg，并計算到站時間和離站時 間的中間值Tg，形成公交到離站數據的特征向量（Dev g，Tg)，兩特征向量之間計算相似度，取 具有最大相似度的對應向量（Devg，T g)所對應的站點為當前支付數據集合Cni所對應的上車 站點； 步驟2. 3、重復步驟2. 2,直至遍歷步驟2. 1中形成的所有支付數據集合。 優選地，在所述步驟3中還包括： 獲取各條公交線路上各公交的GPS數據，將GPS數據逐條與步驟2中獲取的IC卡 刷卡數據比對，當滿足以下條件時，則刷卡乘客的出行與公交的運行軌跡相同：1、公交GPS 數據中的車輛編號CARgps與IC卡刷卡數據中的車輛編號CAR i。相同；2、公交GPS數據中的 時間Tgps晚于IC卡刷卡數據中的刷卡時間T up;3、公交GPS數據尚未輸出預測下車站點的 到達時間信息。 近年來，公交車輛逐步普及了公交IC卡支付終端和GPS終端，并且經過較長時間 的運營，積累了大量的數據。通過對包括公交支付數據（包括IC卡刷卡數據和投幣數據， 下同）、公交GPS數據等在內的大數據綜合分析，建立交通模型，可以高效、準確、可靠地對 公交車輛的刷卡乘客的乘車移動軌跡進行監控，及時對大客流進行預警。為提高公交運營 管理的科學性，提升公共危機應對水平奠定堅實的數據基礎。【附圖說明】 圖1為本專利技術提供的的流程圖。【具體實施方式】 為使本專利技術更明顯易懂，茲以優選實施例作詳細說明如下。 結合圖1，本專利技術提供了一種基于公交支付數據和GPS數據的實時檢測公交客流 擁擠水平信息的方法，其步驟為： 步驟1、每月收集最近一個月的歷史數據，綜合判斷并統計各刷卡數據的上下車站 點，形成并每月更新公交常發上下客表和公交各線路各站點下客表。 步驟1. 1、收集歷史數據，判斷上車站點，上車站點的判斷方法可參考步驟2 ; 步驟1. 2、調查城市當地的公交服務水平和居民出行期望程度，設定換乘最遠距 離 D_TRANSFER_和最長時間 T_TRANSFER_。 每張 IC卡根據刷卡時間的前后順序進行排序，其中，IC卡E第N次刷卡的上車 站點為SEn，所乘線路為L En，第N+1次刷卡的上車站點為SEn+1，將第N次刷卡站點SEn的下 游各站點碎>分別計算與第N+1次刷卡的上車站點SEn+J^的距離Diif并取其中的最小值和 D_TRANSFERnax，當所對應的站點（即下游站點中與第N+1次刷卡的上車站點3^+1距離最近的站點）沒· 作為第N次刷卡的下車站點。 當第N次刷卡已經是IC卡全天最后一次刷卡，則將第一次刷卡的上車站點Sni作 為參考站點（即類似于上文中的第N+1次刷卡的上車站點S En+1)。 步驟1. 3、通過步驟I. 1和1. 2,處理歷史刷卡數據，獲得歷史刷卡數據中多次刷卡 記錄的上下站點信息本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于公交支付數據和GPS數據的實時檢測公交客流擁擠水平信息的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、每間隔一固定時間段收集一次最近一次該時間段長度內的各公交的歷史IC卡刷卡數據，基于歷史IC卡刷卡數據建立并每間隔一固定時間段更新公交常發上下客表和公交各線路各站點下客表，其中：公交常發上下客表記載各張IC卡在各條公交線路上的常發上車站點和常發下車站點之間的對應關系，對于IC卡C，基于歷史IC卡刷卡數據得到IC卡C在各條公交線路上的上車次數及下車次數，IC卡C在公交線路LCn上的上車次數及下車次數的總和為NCn，并IC卡C在站點SCi上車且在站點SCj下車的次數為NCij，若NCij/NCn＞＝設定閾值時，則認為站點SCi為IC卡C在公交線路LCm上的一個常發上車站點，站點SCj為IC卡C在公交線路LCn上的一個常發下車站點；公交各線路各站點下客表記載各條公交線路在各公交站點的下車人數；步驟2、獲取實時的IC卡刷卡數據和公交GPS數據，建立IC卡刷卡數據與公交GPS數據之間的匹配關系，從而確定各IC卡在各條公交線路上的上車站點，得到各公交站點的上車人數，建立公交上車信息表，在公交上車信息表中記載有IC卡、公交線路及上車站點之間的對應關系；步驟3、預測各IC卡在各條公交線路上的下車站點，從而得到各公交站點的下車人數，其中，對于任意一張IC卡而言，根據步驟2得到的公交上車信息表，得到當前IC卡對應的公交線路及上車站點，隨后先根據當前IC卡、當前IC卡對應的公交線路及當前IC卡對應的上車站點在公交常發上下客表中查找是否有對應的常發下車站點，若有，則將該常發下車站點對應的公交站點的下車人數加一，若無，則根據公交各線路各站點下客表查找當前IC卡對應的上車站點的各下游公交站點的下車人數，以得到的各下游公交站點的下車人數為權重預測當前IC卡的下車站點，將該下車站點對應的公交站點的下車人數加一。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李明敏，劉杰，裘煒毅，張穎，陳燁，
申請(專利權)人：上海川昱信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31