一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法，IC刷卡系统包括公汽中心IC卡管理系统、公汽车载前门上车刷卡机和公汽站台下车刷卡机；公汽站台下车刷卡机和公汽车载前门上车刷卡机与公汽中心IC卡管理系统无线连接；基于此系统的细颗粒物暴露风险评估方法包括S1公汽乘客的上车刷卡站点识别、S2公汽乘客的下车刷卡站点判断、S3公汽车厢内乘客密度计算、S4公汽车厢内乘客群体暴露风险评估。本发明专利技术操作方便，准确地计算了公汽沿运行线路不同路段的乘客密度以及群体暴露风险等级，从多角度、多层次全面且准确地揭示公汽运行过程中车厢内乘客面向细颗粒物污染的群体暴露风险，对公汽运行环境的评估有重要意义，具有很好的社会效益和市场应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法
本专利技术涉及公共交通
，特别是一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法。
技术介绍
公汽出行在城市交通出行中有着非常重要的作用，公汽出行刷卡记录是城市公交网络规划和管理的基础数据，可为公汽线网优化、出行预测提供重要的数据支持。现有的公汽乘车刷卡系统为一次刷卡，基于现有公汽刷卡系统估测公汽出行上车站点存在不足：当公汽站台车辆过多进行排队进站时，不规范停车造成车辆未到站就有乘客提前上车刷卡的现象，导致乘客上车站点估测提前；当相邻两站距离较短时，基于时间聚类将上车站点聚类在该线路运行方向的前一个公汽站点，导致乘客上车站点估测提前；当乘务员手持POS机刷卡时，由于上车人数较多，以至于即将进入下一站才刷卡完毕，上车刷卡延后导致乘客上车站点估测至下一站。基于现有公汽刷卡系统估测公汽出行下车站点主要包括：基于公交出行链模型推断下车站点，但模型的准确性较难校验；基于概率模型推断下车站点，但只能推断下车站点总人数，无法推断每一位乘客的下车站点。技术专利201520911562.1，提出了一种基于居民公交出行OD识别的公交刷卡系统，在公交站点和公交车上设置刷卡机，乘客候车时在公交车站刷卡，下车前在公交车内刷卡，此装置对于记录乘客OD有一定价值。存在的问题：(1)刷卡模式与现有普遍采用的公汽系统“上车刷卡”模式不兼容，且需要对公交车上的刷卡机位置进行改动；(2)乘客上车前站台无人引导和监督可能导致乘客忘记刷卡，同时当乘客急于上到即将离站的公交车时可能来不及在站台刷卡，这两种情形不能保证乘客上车前均能顺利刷卡；(3)乘客在下车前需要在车内刷卡，当车内拥挤时可能存在提前刷卡或无法完成刷卡的情况，若因车内拥挤，到站前不能完成车内刷卡，公交车可能需要停在站台等候较长时间。在倡导和追求低碳、健康出行的背景下，目前仍缺少研究关注公汽出行过程中车厢内乘客面向细颗粒物污染的群体暴露风险。由于公汽车厢内经常处于关闭状态，特别在高峰时段，公汽车厢内乘客密度很高，空气质量下降，在公汽沿线路段车厢内乘客面向细颗粒物的群体暴露风险亟需评估。现有技术存在缺陷需要改进。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺陷，本专利技术提出一种操作方便，考虑全面且准确度高，更接近实际情况的一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法。本专利技术提供的技术方案为，一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法，包括一种公汽IC刷卡系统，所述公汽IC刷卡系统包括公汽中心IC卡管理系统和公汽车载前门上车刷卡机，还包括公汽站台下车刷卡机，公汽站台下车刷卡机设置在公汽站台处，可以根据各站点的客流量至少设置一台，公汽站台下车刷卡机和公汽车载前门上车刷卡机与公汽中心IC卡管理系统无线连接；公汽站台下车刷卡机包括IC感应器、电源设备、无线单元、定位单元及应用处理器，IC感应器、电源设备、定位单元及无线单元均与应用处理器连接，无线单元与公汽中心IC卡管理系统无线连接，IC卡与公汽站台下车刷卡机非接触式感应连接；乘客上车在公汽车载前门上车刷卡机刷卡获得上车记录，识别出上车站点，下车在公汽站台下车刷卡机刷卡获得下车记录，识别出下车站点并扣取相应票款。优选地，公汽站台下车刷卡机的电源设备包括发电模块和蓄电模块，发电模块与蓄电模块电性连接，蓄电模块还通过充电管理单元与市电连接，发电模块为太阳能发电单元或风能发电单元。优选地，包括以下步骤：S1公汽乘客的上车刷卡站点识别；S2公汽乘客的下车刷卡站点判断；S3公汽车厢内乘客密度计算；S4公汽车厢内乘客的群体暴露风险评估。优选地，S2公汽乘客的下车刷卡站点判断包括：S21在站台刷卡乘客的下车站点识别和S22未在站台刷卡乘客的下车站点判断。优选地，S22乘客下车后未在站台刷卡的下车站点判断包括：S221：若该乘客当日仅有一次乘车，或此次乘车为当日最后一次乘车，则根据该乘客历史出行规律以及该线路站点吸引权匹配下车站点；S222：若该乘客当日有多次乘车，且此次乘车并非当日最后一次乘车，则读取该乘客下次乘车的刷卡记录，计算下次乘车刷卡记录的上车站点与此次乘车刷卡记录对应公汽行驶方向上各站点的步行距离Δd，判断是否存在Δd<500m的站点；若不存在满足条件的站点，则根据该乘客历史出行规律以及站点吸引权匹配下车站点；S223：若仅有一个满足条件的站点，则该站点为该乘客此次乘车的下车站点；若有多个满足条件的站点，则根据这两次相邻乘车的上车刷卡时间间隔判断这两次出行是否为连乘；这两次相邻乘车的上车刷卡时间间隔小于当地公交换乘刷卡优惠时间，则属于连乘，这两次相邻乘车的上车刷卡时间间隔大于当地公交换乘刷卡优惠时间，则不属于连乘；S224：若这两次出行属于连乘，则Δd＝dmin对应的站点为该乘客此次乘车的下车站点；S225：若这两次出行不属于连乘，则根据该乘客历史出行规律以及站点吸引权推断该乘客此次乘车的下车站点。优选地，站点吸引权：一条公汽线路沿运行方向的所有站点从首至尾依次编号为1，2，3……m，i表示乘客上车站点编号，j表示乘客下车站点编号(i<m,j≤m)；以下分别简称站点i和站点j；Pij表示综合考虑途径站点数目、站点产生吸引系数、换乘便利程度的情况下，乘客在站点i上车，站点j下车的概率；表示只考虑途径站点数目的下车概率，即乘客在站点i上车，经过k个站点，在站点j下车的概率；Fij*表示归一化后的站点i和站点j之间的站点产生吸引系数；Kj表示站点j的换乘便利程度；m表示公汽线路单向的站点总数；k表示从站点i到站点j的站点数目；λ表示乘客出行平均站点数目；归一化：Fij表示站点i和站点j之间的站点产生吸引系数；si表示在站点i的上车人数；uj表示在站点j的下车人数；Fi表示从站点i上车到其余各站下车的产生吸引总系数；优选地，S3公汽车厢内乘客密度计算：站点i至站点i+1公汽线路段公汽车厢内乘客密度Bi表示在站点i上车的人数，Ai表示在站点i下车的人数。优选地，S4公汽车厢内乘客的群体暴露风险评估包括：群体暴露风险评估模型：Riski,i+1＝Di,i+1*I其中：Riski,i+1：站点i至站点i+1之间路段的车厢内乘客面向颗粒物污染的群体暴露风险；Di,i+1：站点i至站点i+1之间路段的车厢内乘客面向颗粒物污染的群体暴露剂量；I：为致癌强度系数((kg·d)/mg)；C(t)：t时刻车厢内观测的颗粒物浓度(μg/m3)；R：呼吸速率(m3/min)；ρi,i+1：站点i至i+1之间路段的车厢内乘客密度，该参数通过S3获取；ti、ti+1：分别表示车辆沿公汽线路运行过程中离开站点i的时间、到达站点i+1的时间；车厢内乘客的平均体重(kg)；ti,i+1：站点i至i+1之间公汽运行时间(min)。相对于现有技术的有益效果：(1)本专利技术通过内嵌定位的公汽车载前门上车刷卡机和公汽站台下车刷卡机分别得到乘客的准确上车站点和下车站点，刷卡系统记录每次刷卡的时间和位置信息，乘客上车时在前门刷卡，乘客下车时在公汽车站刷卡，简单实用，不仅提高了公汽收费的便利性，更改善了公汽的运行效率，缩短了乘客的整个出行时间；此外，该刷卡系统避免了现有技术在数据匹配和时间融合方面的误差，便于得到更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法，其特征在于，包括一种公汽IC刷卡系统，所述公汽IC刷卡系统包括公汽中心IC卡管理系统和公汽车载前门上车刷卡机，还包括公汽站台下车刷卡机，公汽站台下车刷卡机设置在公汽站台处，可以根据各站点的客流量至少设置一台，公汽站台下车刷卡机和公汽车载前门上车刷卡机与公汽中心IC卡管理系统无线连接；公汽站台下车刷卡机包括IC感应器、电源设备、无线单元、定位单元及应用处理器，IC感应器、电源设备、定位单元及无线单元均与应用处理器连接，无线单元与公汽中心IC卡管理系统无线连接，IC卡与公汽站台下车刷卡机非接触式感应连接；乘客上车在公汽车载前门上车刷卡机刷卡获得上车记录，公汽IC刷卡系统识别出上车站点，下车在公汽站台下车刷卡机刷卡获得下车记录，公汽IC刷卡系统识别出下车站点并扣取相应票款。

【技术特征摘要】
1.一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法，其特征在于，包括一种公汽IC刷卡系统，所述公汽IC刷卡系统包括公汽中心IC卡管理系统和公汽车载前门上车刷卡机，还包括公汽站台下车刷卡机，公汽站台下车刷卡机设置在公汽站台处，可以根据各站点的客流量至少设置一台，公汽站台下车刷卡机和公汽车载前门上车刷卡机与公汽中心IC卡管理系统无线连接；公汽站台下车刷卡机包括IC感应器、电源设备、无线单元、定位单元及应用处理器，IC感应器、电源设备、定位单元及无线单元均与应用处理器连接，无线单元与公汽中心IC卡管理系统无线连接，IC卡与公汽站台下车刷卡机非接触式感应连接；乘客上车在公汽车载前门上车刷卡机刷卡获得上车记录，公汽IC刷卡系统识别出上车站点，下车在公汽站台下车刷卡机刷卡获得下车记录，公汽IC刷卡系统识别出下车站点并扣取相应票款。2.根据权利要求所述一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法，其特征在于，公汽站台下车刷卡机的电源设备包括发电模块和蓄电模块，发电模块与蓄电模块电性连接，蓄电模块还通过充电管理单元与市电连接，发电模块为太阳能发电单元或风能发电单元。3.根据权利要求1或2所述一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1公汽乘客的上车刷卡站点识别；S2公汽乘客的下车刷卡站点判断；S3公汽车厢内乘客密度计算；S4公汽车厢内乘客的群体暴露风险评估。4.根据权利要求3所述一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法，其特征在于，S2公汽乘客的下车刷卡站点判断包括：S21在站台刷卡乘客的下车站点识别和S22未在站台刷卡乘客的下车站点判断。5.根据权利要求4所述一种基于公汽IC刷卡系统的细颗粒物暴露风险评估方法，其特征在于，S22未在站台刷卡乘客的下车站点判断包括：S221：若该乘客当日仅有一次乘车，或此次乘车为当日最后一次乘车，则根据该乘客历史出行规律以及该线路站点吸引权匹配下车站点；S222：若该乘客当日有多次乘车，且此次乘车并非当日最后一次乘车，则读取该乘客下次乘车的刷卡记录，计算下次乘车刷卡记录的上车站点与此次乘车刷卡记录对应公汽行驶方向上各站点的步行距离Δd，判断是否存在Δd<500m的站点；若不存在满足条件的站点，则根据该乘客历史出行规律以及站点吸引权匹配下车站点；S223：若仅有一个满足条件的站点，则该站点为该乘客此次乘车的下车站点；若有多个满足条件的站点，则根据这两次相邻乘车的上车刷卡时间间隔判断这两次出行是...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正东，张莹，袁蕾，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44