一种轨道交通客流预测的应用方法技术

本发明专利技术公开了一种轨道交通客流预测的应用方法，包括：设定预测时间间隔和时间维度，根据设定预测时间间隔和时间维度，获取AFC实时客流数据作为预测输入数据；对预测输入数据进行预处理；选取算法，并对预处理后的数据进行模型拟合；对所述模型进行检验；生成预测结果报表；对预测结果报表中数据进行可视化输出。本发明专利技术中，为轨道交通运营单位提供可靠的即时断面客流量数据预测，使得运营单位能够提前根据预测数据组织行车，避免在运能未饱和而运力释放不足导致的客流积压、运能浪费和设备能耗等。

An Application Method of Rail Transit Passenger Flow Forecasting

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通客流预测的应用方法
本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种轨道交通客流预测的应用方法。
技术介绍
轨道运营单位在实际运营过程中，需要获得每条线路的即时客流量数据，以指导客流控制、行车组织和安全管理。当前轨道交通的既有信息化系统中能够为运营单位提供运营数据参考的主要包括AFC(AutomaticFareCollection，自动售检票)系统获取的车站实时进出站客流、ACC(清分)系统给出的断面客流等。由于ACC给出的清分数据存在以下不足：一、断面客流量计算以OD(进出站数据对)为输入前提，有O(进)有D(出)才能进入ACC系统进行清分，而一般乘客进入地铁后要在30分钟以上才会出站，出站后ACC系统才能将OD客流分配到途经断面上得到断面客流量。二、目前AFC系统的O和D交易数据上传到ACC系统的业务标准是累积5分钟进行打包，交易数据到ACC系统本身存在至少5分钟时延。三、ACC系统计算断面客流量的准确性取决于ACC系统的路径选择模型的比例设定，是基于统计方法获得的，需要定期进行客流调查，修正系统的路径选择模型参数，以提高清分数据的准确性；而实际的客流调查工作，大多数是采用人工跟随方式的客流调查，能准确、全程跟随的样本量太小，对路径选择模型的参数改进有限。综上，目前ACC系统因交易数据的内在延迟导致断面客流数据延迟较大，路径模型参数无法准确及时更新导致清分数据的准确性不足，导致了ACC系统给出的断面客流结果存在严重的滞后和失准，在实际运营过程中无法在运力管理层面上发挥指导性作用，仅仅是为总体调度提供辅助参考，运营生产人员仍然还要根据历史客流经验来编制和执行运输计划。另外，运营过程中经常出现无法预计大客流情况导致客流在站内积压，也出现实际客流已经下降，线路还在正常间隔发车导致的运力浪费现象。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出了一种轨道交通客流预测的应用方法，以解决现有技术中无法准确及时预测客流导致的客流压力大及运营效率低的问题。本专利技术提出的一种轨道交通客流预测的应用方法，包括：设定预测时间间隔和时间维度，根据设定预测时间间隔和时间维度，获取AFC实时客流数据作为预测输入数据；对预测输入数据进行预处理；选取算法，并对预处理后的数据进行模型拟合；对所述模型进行检验；生成预测结果报表；对预测结果报表中数据进行可视化输出。优选地，所述对模型进行检验，之后还包括：如果模型拟合效果不好，则预测已经发生时间段的客流，并根据已经发生的实际客流进行参数调整和模型优化。优选地，所述对预测输入数据进行预处理，具体包括：对数据离群值、离散值、异常值、极值或重复值进行数据清理、数据集成、数据变换或数据规约处理。优选地，所述算法包括：系数法、二次指数平滑法、平均值预测法、时间序列法或灰色预测法。优选地，采用时间序列法获得预测结果后，还包括修正预测结果步骤：对预测结果数据进行质量检查，检查数据的完整性；对预测结果数据进行预处理；判断预测结果数据中各站进出站量的平稳性，如果平稳，则拟合模型；如果不平稳，则进行差分处理；对差分处理后数据进行相关分析，如果平稳性，则建立模型。优选地，所述检查数据的完整性，具体包括：检查字段的数据值及其描述是否完全，或检查记录的合计值是否完全。优选地，所述对模型进行检验采用灰色预测法，具体包括：数据质量检查；判断级比是否在范围之内；并且要对数据计算累加序列，使得毫无规律的原始序列转化成有规律的灰色序列，主要目的是弱化波动性和随机性是灰色预测中级比的可覆盖区域，其中n代表样本的个数；建立灰色预测模型，并计算参数，及发展系数和灰色作用量；计算预测结果，并对结果进行离散化处理。优选地，所述对模型进行检验，具体包括：正确性分析、有效性分析、有用性分析、高效性分析、模型显著性检验和模型拟合优度检验。优选地，所述进行模型拟合后，输出结果的同时会输出模型F检验值和T检验值，以及模型的拟合优度R2，通过F检验值、T检验值、拟合优度R2来判断模型的拟合效果。本专利技术中，为轨道交通运营单位提供可靠的即时断面客流量数据预测，使得运营单位能够提前根据预测数据组织行车，避免在运能未饱和而运力释放不足导致的客流积压、运能浪费和设备能耗等。基于可靠的客流预测使得轨道交通企业可以在已有的运能范围内解决乘客出行需求与运力之间的矛盾，不仅确保客流预测准确度，也保证了行车调度的可靠度。附图说明图1为本专利技术实施例提出的一种轨道交通客流预测应用方法流程图；图2为本专利技术实施例提出的修正预测结果的流程图；图3为本专利技术实施例提出的灰色预测法检测拟合模型的流程图。具体实施方式本专利技术实施例1提出了一种轨道交通客流预测应用方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤101，设定预测时间间隔和时间维度，根据设定预测时间间隔和时间维度，获取AFC实时客流数据作为预测输入数据。步骤102，对预测输入数据进行预处理；例如对数据离群值、离散值、异常值、极值、重复值等进行数据清理、数据集成、数据变换、数据规约等处理。步骤103，选取算法，并对预处理后的数据进行模型拟合。步骤104，对所述模型进行检验，如果模型拟合效果不好，则预测已经发生时间段的客流，并根据已经发生的实际客流进行参数调整和模型优化。步骤105，生成预测结果报表，用户可以查看生成的预测结果报表，保存预测结果报表，并可以导出预测结果报表。步骤106，对预测结果报表中数据进行可视化输出，例如实时客流模型预测结果可以和已经发生的实时客流一起拟合客流实时变化曲线，已经发生的用实线显示，预测值用虚线来表示；还可以对预测结果和过去同期数据进行对比分析。本专利技术实施例2提供了一种轨道交通短时客流预测应用方法，短时客流预测是根据AFC系统实时进出站数据，结合历史OD数据规律，预测任意时段内轨道交通线网站间OD量，并快速预测OD量在全网的分布。短时客流预测结果主要包括各线路区间断面流量、换乘站点换乘量、进站客流量短时期内变化趋势、站台候车人数短时期内变化趋势、区间客流拥挤度短时期内演化趋势、累计客流量等，短时客流预测具有时效性，能够为线网客流展示、运营管理决策等提供支持。该方法具体包括以下步骤：步骤201，设定预测时间间隔和时间维度，根据所述设定预测时间间隔和时间维度，获取AFC实时客流数据作为预测输入数据。用户通过时间控制选择预测的日期、时间段(起始时间、结束时间)，时间段选择精确到分；实时客流预测时间维度为：15分钟客流预测、30分钟客流预测、1小时客流预测、2小时客流预测等；根据用户选择的预测日期等条件，系统自动选择指定预测日期和时间段之前的7天-6个月(用户可以自由选择输入数据时间段，如果不选择将采用默认时间段数据作为输入数据)的AFC实时客流数据作为预测输入数据。步骤202，对所述预测输入数据进行预处理，主要对数据离群值、离散值、异常值、极值、重复值等进行数据清理、数据集成、数据变换、数据规约等处理。其中，数据清理，通过缺失值补充、光滑噪声数据、识别或删除离群点并解决不一致性等处理，达到数据格式标准化、异常数据清除、错误纠正、重复数据清除的目的；数据集成，将多个数据源中的数据结合起来并统一存储，建立数据仓库；数据变换，通过平滑聚集，数据概化，规范化等方式将数据转换成适用于数据挖掘的形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通客流预测的应用方法，其特征在于，包括：设定预测时间间隔和时间维度，根据设定预测时间间隔和时间维度，获取AFC实时客流数据作为预测输入数据；对预测输入数据进行预处理；选取算法，并对预处理后的数据进行模型拟合；对所述模型进行检验；生成预测结果报表；对预测结果报表中数据进行可视化输出。

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通客流预测的应用方法，其特征在于，包括：设定预测时间间隔和时间维度，根据设定预测时间间隔和时间维度，获取AFC实时客流数据作为预测输入数据；对预测输入数据进行预处理；选取算法，并对预处理后的数据进行模型拟合；对所述模型进行检验；生成预测结果报表；对预测结果报表中数据进行可视化输出。2.根据权利要求1所述的轨道交通客流预测的应用方法，其特征在于，所述对模型进行检验，之后还包括：如果模型拟合效果不好，则预测已经发生时间段的客流，并根据已经发生的实际客流进行参数调整和模型优化。3.根据权利要求1所述的轨道交通客流预测的应用方法，其特征在于，所述对预测输入数据进行预处理，具体包括：对数据离群值、离散值、异常值、极值或重复值进行数据清理、数据集成、数据变换或数据规约处理。4.根据权利要求1所述的轨道交通客流预测的应用方法，其特征在于，所述算法包括：系数法、二次指数平滑法、平均值预测法、时间序列法或灰色预测法。5.根据权利要求4所述的轨道交通客流预测的应用方法，其特征在于，采用时间序列法获得预测结果后，还包括修正预测结果步骤：对预测结果数据进行质量检查，检查数据的完整性；对预测结果数据进行预处理；判...

【专利技术属性】
技术研发人员：逄淑荣，关晓峰，宋伟，王育斌，冯旭鹏，
申请(专利权)人：北京京投亿雅捷交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11