一种集计公交物理站点平均等车时间的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集计公交物理站点平均等车时间的方法及系统，数据采集模块接收5天的公交GPS历史数据，数据预处理模块将公交GPS历史数据集中前、后站的数据结构修改为单站结构，合并前站和后站数据集，对合并后的数据集GPS时间数据格式进行修改，生成集计物理站点模块能计算的时间变量；匹配线路站点和物理站点两数据集，将线路站点编号集计为物理站点编号；数据计算模块统计匹配成功的物理站点在各天、各个时段内到达的公交车数量，按天数对其取均值；根据各时间段间隔时间，计算早晚高峰、平峰时每个物理站点的平均等车时间。本发明专利技术可提高公交GPS数据的效用性、准确性，并能获得早晚高峰、平峰时各物理站点的平均等车时间。

A method and system for calculating the average waiting time of physical bus stops

【技术实现步骤摘要】
一种集计公交物理站点平均等车时间的方法及系统
本专利技术涉及公共交通信息处理
，具体涉及一种集计公交物理站点平均等车时间的方法及系统。
技术介绍
GPS(GlobalPositionSystem，全球定位系统)技术已经被广泛地应用到公交车辆的车载导航系统中，其可以更好地实现公交车辆的实时调度，并为公交车辆的动态监控管理提供帮助。公交车辆轨迹遍布于整个城市路网，已经装载GPS的公交车辆在提供GPS系统本身的信息之外，也在一定程度上反映了道路网络的状态信息。从交通信息处理与大数据挖掘的角度出发，公交车辆的GPS数据可以为交通状态评估、交通行为分析、出行OD预测以及公交车辆运营管理等诸多方面提供数据支撑。但是由于GPS系统本身存在的误差问题，如GPS系统运行时的稳定性问题(如时间同步稳定性)、可靠性问题(如地形、地势、高楼等对GPS信号接收的干扰)，导致公交车辆在行驶过程中的GPS数据瞬时丢失、数据重复等问题，并且由于公交服务系统输出的问题(如输出和GPS数据本身不大相关的数据信息、输出数据格式不统一等)，这对进一步利用和开发公交GPS数据造成了困扰。在大数据时代，空有海量的数据，而无法让这些数据产生更多的价值，这无疑是一种浪费。现有的公交GPS到站时间(即物理站点等车时间)预测方法通常需要将公交车GPS数据和电子地图进行匹配，或者是提取公交车的轨迹信息然后进行数据处理，而电子地图存在精度不够的问题，从而导致预测结果不准确；而公交车轨迹信息的获取需要采集一段时间的数据，工作量大，浪费成本。
技术实现思路
本专利技术通过一种集计公交物理站点平均等车时间的方法，计算每个物理站点平均等车时间，以解决现有的预测方法精度不够、预测结果不准确的问题，使得公交GPS数据能被更精准地应用。相应的，本专利技术还提供了一种集计公交物理站点平均等车时间的系统，用以保证上述方法的实现及应用。本专利技术是通过以下技术方案实现上述技术目的的。一种集计公交物理站点平均等车时间的方法，数据采集模块采集公交GPS历史数据，发送给数据预处理模块；数据预处理模块将前站和后站的数据结构修改为单站结构，再将公交线路站点集计为公交物理站点，发送给结果计算模块；结果计算模块统计每天各时间段内每个物理站点到达的公交车数量的平均值，根据各时间段的时间间隔计算每个公交物理站点的平均等车时间。进一步，所述将公交线路站点集计为公交物理站点之前，数据预处理模块对公交GPS历史数据进行过滤处理，删掉重复数据、修改时间变量的格式。进一步，所述前站和后站的数据结构修改为单站结构，具体为：将公交车上游和下游站点的数据进行纵向合并。更进一步，所述将公交车上游和下游站点的数据进行纵向合并，具体包括：删除不需使用的变量，根据历史数据的变量名称，对数据进行拆分，分离公交线路站点数据集中的上游站点和下游站点数据，分别保存为两个数据集，将两站点数据集进行纵向合并。进一步，所述将公交线路站点集计为公交物理站点，具体为：将物理站点数据集导入集计物理站点模块中，集计物理站点模块将物理站点编码和线路站点编码匹配，集计公交物理站点。一种集计公交物理站点平均等车时间的系统，包括依次信号连接的数据采集模块、数据预处理模块和结果计算模块；所述数据采集模块采集公交GPS历史数据；所述数据预处理模块，修改前后站数据结构、过滤处理公交GPS历史数据、集计物理站点编码；所述结果计算模块，计算每个公交物理站点在各时段内的平均等车时间。上述技术方案中，所述数据预处理模块包括依次信号连接的数据结构修改模块、数据过滤处理模块和集计物理站点模块。上述技术方案中，所述数据结构修改模块将前站和后站的数据结构修改为单站结构；所述数据过滤处理模块过滤处理异常数据、不需要的数据以及重复数据；所述集计物理站点模块匹配公交线路站点编码和公交物理站点编码。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过数据采集模块采集海量的公交GPS历史数据，发送给数据预处理模块，数据预处理的过程包括：首先通过异常数据和重复数据筛选算法对公交GPS历史数据进行过滤处理，将前站和后站的数据结构修改为单站的结构，再根据物理站点信息，将公交线路站点集计为物理站点，数据预处理模块将物理站点发送给结果计算模块，统计各时间段内每个物理站点到达的公交车数量，按天数对其取均值，最后根据各时间段的时间间隔，计算早晚高峰、平峰时每个物理站点的平均等车时间。本专利技术对公交规划，利用公交GPS数据进行进一步的分析(如可达性分析)提供了较准确的数据参考。附图说明图1是本专利技术集计公交物理站点平均等车时间的系统结构图；图2是本专利技术集计公交物理站点平均等车时间的方法流程图；图3是本专利技术集计公交物理站点平均等车时间的方法中GPS时间标准化处理方法的流程图。具体实施方式以下结合本专利技术实施例中的附图及具体案例对本专利技术进行清楚、完整地详细说明。图1为本专利技术集计公交物理站点平均等车时间的系统，包括依次信号连接的数据采集模块、数据预处理模块和结果计算模块；公交历史GPS数据采集模块，用于接收公交车辆GPS历史数据；数据预处理模块，用于过滤处理公交GPS历史数据以及修改前后站数据结构、集计物理站点编码；结果计算模块，用于计算每个公交物理站点在各时段内的平均等车时间。所述数据预处理模块包括：数据结构修改模块，用于将前站和后站的数据结构修改为单站的结构；异常数据和重复数据过滤处理模块，用于异常数据和本方法不需要的数据以及重复数据的过滤处理；集计物理站点模块，用于匹配公交线路站点编码和公交物理站点编码。如图2所示，本专利技术集计公交物理站点平均等车时间的方法，该方法通过数据采集模块采集海量的公交GPS历史数据，数据预处理模块将前站和后站的数据结构修改为单站的结构，根据公交物理站点信息，将公交线路站点集计为公交物理站点，结果计算模块统计各时间段内每个物理站点到达的公交车数量，按5天取均值，最后根据各时间段的时间间隔计算早晚高峰、平峰时每个公交物理站点的平均等车时间(min)。具体详细的步骤如下：步骤1：数据采集模块采集5天公交线路的GPS历史数据，发送给数据预处理模块；采集的公交GPS历史数据，包括上海公交2019年6月17日-2019年6月21日GPS数据，共7175719条；表1为GPS数据变量说明。表1上海公交2019年6月17日-2019年6月21日GPS数据变量说明步骤2：在数据预处理之前，观察数据信息，确定公交GPS历史数据的种类(模型版本编码、数据采集日期、公交线路编码、公交线路版本号、公交车辆编号、公交线路方向、运单号、前站站序、后站站序、前站到站时刻、后站到站时刻、时间间隔、站间距、站间车速和时刻)。步骤3：将公交GPS历史数据集中前站和后站的数据结构修改为单站结构，合并前站和后站的数据集；具体为：步骤301：删除不需使用的变量，model_ver_code，cal_speed本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集计公交物理站点平均等车时间的方法，其特征在于：数据采集模块采集公交GPS历史数据，发送给数据预处理模块；数据预处理模块将前站和后站的数据结构修改为单站结构，再将公交线路站点集计为公交物理站点，发送给结果计算模块；结果计算模块统计每天各时间段内每个物理站点到达的公交车数量的平均值，根据各时间段的时间间隔计算每个公交物理站点的平均等车时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种集计公交物理站点平均等车时间的方法，其特征在于：数据采集模块采集公交GPS历史数据，发送给数据预处理模块；数据预处理模块将前站和后站的数据结构修改为单站结构，再将公交线路站点集计为公交物理站点，发送给结果计算模块；结果计算模块统计每天各时间段内每个物理站点到达的公交车数量的平均值，根据各时间段的时间间隔计算每个公交物理站点的平均等车时间。


2.根据权利要求1所述的集计公交物理站点平均等车时间的方法，其特征在于：所述将公交线路站点集计为公交物理站点之前，数据预处理模块对公交GPS历史数据进行过滤处理，删掉重复数据、修改时间变量的格式。


3.根据权利要求1所述的集计公交物理站点平均等车时间的方法，其特征在于：所述前站和后站的数据结构修改为单站结构，具体为：将公交车上游和下游站点的数据进行纵向合并。


4.根据权利要求3所述的集计公交物理站点平均等车时间的方法，其特征在于：所述将公交车上游和下游站点的数据进行纵向合并，具体包括：删除不需使用的变量，根据历史数据的变量名称，对数据进行拆分，分离公交线路站点数据集中的上游站点和下游站点数据，分别保存为两个数据集，将两站点数据集进行纵向合并。

【专利技术属性】
技术研发人员：景鹏，陈媛媛，胡瀚斌，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32