基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法技术

基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法，涉及一种公交站点上下客流量确定方法。为了解决现有的IC卡数据中缺少乘客的上车站点、下车站点、下车时间等信息不能为公交客流特征分析直接提供所需数据的问题。本发明专利技术先将IC卡数据匹配到相应公交线路，根据车辆GPS数据IC卡数据得到各站点IC卡上客流量，并基于IC卡上客流量得到站点全量的上客流量；然后根据公交线路途经的站点数量计算各站点下车概率，同时根据各站点上客流量总量计算各站点的吸引强度，根据各站点的吸引强度对各站点下车概率进行修正；最后根据各站点的上客流量与各站点的下车概率计算各站点下客流量。本发明专利技术适用公交站点上下客流量估计。

A method for determining the upper and lower passenger flow of bus stops based on IC card data and vehicle GPS information

A method for determining the upper and lower passenger flow of a public transport station based on IC card data and vehicle GPS information relates to a method for determining the upper and lower passenger flow of a public transport station. In order to solve the existing information of the IC card, the information on the bus passenger flow characteristics can not be directly provided by the information of the bus station, the train station and the departure time. This invention first matches the IC card data to the corresponding bus line, according to the IC card data of the GPS data of the vehicle, gets the traffic on the IC card of each site, and gets the full volume of passenger traffic on the basis of the traffic on the IC card, then calculates the bus probability according to the number of stations passed by the bus line, and according to the total volume of passenger traffic on each site. The attraction intensity of each site is calculated. According to the attraction intensity of each site, the probability of getting off of the stations is corrected. Finally, the traffic of each site is calculated according to the passenger flow of each site and the probability of getting off of the stations. The invention is applicable to the estimation of passenger flow on the bus station.

【技术实现步骤摘要】
基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法
本专利技术涉及一种公交站点上下客流量确定方法。
技术介绍
随着国家城镇化进程的不断加快，城市在不断发展壮大的同时也出现了人口密集、交通拥堵、环境污染等一系列城市病。为了解决城市快速发展所带来的一系列城市病，国家提倡大力发展具有投入成本低、运送效率高、受众用户广等特点的公共交通。城市公交客流特征分布是城市公交线网规划、公交枢纽规划、公交运营调度以及公交行车组织的重要基础数据。特别是近年来，随着公共交通在城市交通战略地位的不断提高，构建服务水平更高、运营效益更好的城市公交系统是城市交通发展的迫切需求，准确高效地获取公交客流数据对城市公交的发展也就显得愈发重要。采用传统的人工调查方法很难获取到实时、全面的公交出行数据，另一方面，随着公交IC卡自动收费系统与车辆自动定位系统在国内各大城市的广泛使用，基于IC卡进行数据分析有了海量的数据支撑，为采用现代信息技术实现公交客流时空分布的挖掘提供了可能。基于IC卡挖掘公交客流特征的根本目的是为城市公交规划与运营管理提供实时、全面的基础数据，但是IC卡自动收费系统设计的初衷并不是获取公交客流特征，对于采用一票制的公交刷卡数据，刷卡记录中没有乘客的上车站点、下车站点、下车时间、换乘记录等信息，所以不能为公交客流特征分析直接提供所需数据，以至不能很好的进行公交运营调度以及公交行车组织等活动。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的IC卡数据中缺少乘客的上车站点、下车站点、下车时间等信息，不能为公交客流特征分析直接提供所需数据的问题，而提出一种基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法。基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法，包括以下步骤：步骤1、推算上客流量：步骤1.1、将IC卡数据匹配到相应公交线路：从公交IC卡数据库中提取特定公交线路及各车辆的IC卡数据，查询该线路的起终点及沿途各站点；步骤1.2、将查询到的IC卡数据按刷卡时间先后顺序排列；步骤1.3、根据查询得到的车辆GPS数据，确定车辆到达的站点时间以及到站及离站时间，并确定车辆在各站点的停车时间；步骤1.4、查找所有刷卡时间介于各站点对应的车辆到站时间与离站时间之间IC卡数据，得到各站点IC卡上客流量；步骤1.5、进行实际抽样调查，得到该公交线路使用IC卡乘客比例，从而得到站点i全量的上客流量Si，i＝1,2,3,...,m，m为停靠站总数；步骤2、计算下客流量：步骤2.1、根据公交线路途经的站点数量计算各站点下车概率；下车概率为：式中：Fij为公交站点i上车乘客在公交站点j下车的概率；θ为平均途经站点数量；步骤2.2、根据各站点上客流量总量计算各站点的吸引强度：利用各站点的上客流量总量来计算各站点的吸引强度，计算公式为：式中：Wk为公交线路公交站点k吸引强度；Sk为公交站点k的上客流量，为线路单向上车总人数；步骤2.3、根据各站点的吸引强度对各站点下车概率进行修正：在公交站点i上车，在公交站点j下车的概率计算式为：步骤2.4、根据各站点的上客流量与各站点的下车概率计算各站点下客流量：(1)Pij表示某乘客在公交站点i上车，在j下车的概率；若有m个停靠站，建立如下概率矩阵P＝(Pij)m×m；(2)用Di表示公交站点i下客流量，根据公交单向运行的特性，起始站点没有下车乘客：D1＝0；从第2个站点开始，每站的下客流量计算公式为：从而确定每站的下客流量。进一步地，所述步骤1.5中通过使用IC卡乘客比例得到站点i全量的上客流量的过程中，如果某一站点无乘客刷卡上车，使用各站点上客流量的平均值作为该站点上客流量。进一步地，所述步骤2.2中计算各站点的吸引强度时选取全天、当月或者当前季度各站点上客流量总量计算站点吸引强度。进一步地，所述步骤(2)中每站的下客流量计算的确定过程如下：用Di表示公交站点i下客流量，根据公交单向运行的特性，起始站点没有下车乘客：D1＝0；第2个站点下车的乘客来自于起始站上车的乘客：D2＝S1·P12；第3个站点下车的乘客来自于起始站和第2个站点上车乘客：D3＝S1·P13+S2·P23；依次类推……；从而确定从第2个站点开始每站的下客流量计算公式为：从而确定每站的下客流量。进一步地，所述步骤1.4中各站点IC卡上客流量的过程如下：顺序计算相邻两个刷卡记录间的刷卡间隔，刷卡间隔小于某站停车时间时，即判断乘客是在该站上车；从而得到该站点IC卡上客流量。或者乘客刷卡时间介于车辆到站时间与离站时间之间，即判断乘客在该站上车，从而得到该站点IC卡上客流量。本专利技术的有益效果为：本专利技术分别运用时刻匹配方法及概率分布方法提出了一种基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法。本专利技术可以根据IC卡数据与车辆GPS信息准确高效地获取公交上下客流数据，相比传统的人工调查方法，数据来源更加快速可靠，省时省力。同时以基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量为基础，辅以少量的实际调查，即可得到全量的各站点上下客流量，利用本专利技术获得的各站上下客流量的准确率超过80％；从而为城市公交线网规划、公交枢纽规划、公交运营调度以及公交行车组织等提供数据基础，同时对居民出行时间、居民出行规律等研究具有重要意义。附图说明图1为推算上客流量的流程图；图2为计算下客流量的流程图。具体实施方式具体实施方式：结合图1和图2说明本实施方式，基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法，包括以下步骤：推算上客流量：由于目前大多数城市公交线路采用只在上车时刻刷卡的形式，并且刷卡记录只包含刷卡时刻，而无站点信息，所以需要对居民上车站点进行判断。上车站点判断采用的是基于公交IC卡数据与车辆GPS信息的时刻匹配分析法。公交车上安装的GPS设备可以准确记录线路号、到站时间、离站时间、上下行、站点编号等信息，而居民乘坐公交车刷卡时间一定介于车辆到站与离站时刻之间，因此，可以通过将公交IC卡数据中记录的刷卡时间匹配至车辆到、离站时刻区间中，最终确定居民上车站点。具体包括以下步骤：步骤1.1、将IC卡数据匹配到相应公交线路：从公交IC卡数据库中提取特定公交线路及各车辆的IC卡数据，查询该线路的起终点及沿途各站点；步骤1.2、将查询到的IC卡数据按刷卡时间先后顺序排列；步骤1.3、根据查询得到的车辆GPS数据，确定车辆到达的站点时间以及到站及离站时间，并确定车辆在各站点的停车时间；步骤1.4、查找所有刷卡时间介于各站点对应的车辆到站时间与离站时间之间IC卡数据，得到各站点IC卡上客流量；乘客刷卡时间一定是在停车时间范围内，因此，顺序计算相邻两个刷卡记录间的刷卡间隔，刷卡间隔小于某站停车时间的，我们即判断乘客是在该站上车。或者说，乘客刷卡时间介于车辆到站时间与离站时间之间的，即判断乘客在该站上车，从而得到该站点IC卡上客流量。步骤1.5、进行实际抽样调查，得到该公交线路使用IC卡乘客比例，从而得到站点i全量的上客流量Si，i＝1,2,3,...,m，m为停靠站总数；对该线路随机抽取公交车进行一定的跟车调查，调查乘客中使用IC卡人数的比例，得到该线路IC卡使用人数的平均比例，利用IC卡数据得到的上客流量，即可推算出该站点全量的上客流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、推算上客流量：步骤1.1、将IC卡数据匹配到相应公交线路：从公交IC卡数据库中提取特定公交线路及各车辆的IC卡数据，查询该线路的起终点及沿途各站点；步骤1.2、将查询到的IC卡数据按刷卡时间先后顺序排列；步骤1.3、根据查询得到的车辆GPS数据，确定车辆到达的站点时间以及到站及离站时间，并确定车辆在各站点的停车时间；步骤1.4、查找所有刷卡时间介于各站点对应的车辆到站时间与离站时间之间IC卡数据，得到各站点IC卡上客流量；步骤1.5、进行实际抽样调查，得到该公交线路使用IC卡乘客比例，从而得到站点i全量的上客流量Si，i＝1,2,3,...,m，m为停靠站总数；步骤2、计算下客流量：步骤2.1、根据公交线路途经的站点数量计算各站点下车概率；下车概率为：

【技术特征摘要】
1.基于IC卡数据与车辆GPS信息的公交站点上下客流量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、推算上客流量：步骤1.1、将IC卡数据匹配到相应公交线路：从公交IC卡数据库中提取特定公交线路及各车辆的IC卡数据，查询该线路的起终点及沿途各站点；步骤1.2、将查询到的IC卡数据按刷卡时间先后顺序排列；步骤1.3、根据查询得到的车辆GPS数据，确定车辆到达的站点时间以及到站及离站时间，并确定车辆在各站点的停车时间；步骤1.4、查找所有刷卡时间介于各站点对应的车辆到站时间与离站时间之间IC卡数据，得到各站点IC卡上客流量；步骤1.5、进行实际抽样调查，得到该公交线路使用IC卡乘客比例，从而得到站点i全量的上客流量Si，i＝1,2,3,...,m，m为停靠站总数；步骤2、计算下客流量：步骤2.1、根据公交线路途经的站点数量计算各站点下车概率；下车概率为：式中：Fij为公交站点i上车乘客在公交站点j下车的概率；θ为平均途经站点数量；步骤2.2、根据各站点上客流量总量计算各站点的吸引强度：利用各站点的上客流量总量来计算各站点的吸引强度，计算公式为：式中：Wk为公交线路公交站点k吸引强度；Sk为公交站点k的上客流量，为线路单向上车总人数；步骤2.3、根据各站点的吸引强度对各站点下车概率进行修正：在公交站点i上车，在公交站点j下车的概率计算式为：步骤2.4、根据各站点的上客流量与各站点的下车概率计算各站点下客流量：(1)Pij表示某乘客在公交站点i上车，在j下车的概率；若有m个停靠站，建立如下概率矩阵P＝(Pij)m×m；(2)用Di表示公交站点i下客流量，根据公交单向运行的特性，起始站点没有下车乘客：D1＝0；从第2个站点开始，每站的下客流量计...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥海，刘振博，孟令旗，张道玉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23