一种公交专用道的时段及路段选取方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种公交专用道的时段及路段选取方法、装置及系统，其中该方法包括步骤1，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；步骤2，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，步骤3，获取公交车道的瓶颈路段，步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；通过采用Fisher最优分割法，瓶颈时段的选取，综合考虑了路准和客流量两个参数，瓶颈路段的选取，综合考虑了行驶速度和公交车流量两个参数，更加贴近实际，提高了公交专用道的可行性。

A method, device and system for selecting the period and section of bus lane

【技术实现步骤摘要】
一种公交专用道的时段及路段选取方法、装置及系统
本专利技术涉及大数据和公共交通领域，特别涉及一种公交专用道的时段及路段选取方法。
技术介绍
随着我国经济加快，城市交通拥堵是制约城市可持续发展的一个重要问题因素，大力发展公共交通，可以有效提升公共出行效率，缓解城市交通拥堵，因此建立合理的公交系统十分重要，设置公交专用道，是提升公交运营效率的有效手段。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：公交专用道作为执行公交优先权的有效手段，分为完全隔离和高峰期专用两种，公交专用道的开启时段和开启路段的选取，会对道路的通行能力造成不同程度的影响，如选取不当，反而会增加道路负担，加重道路拥堵，因此高峰期公交专用道的开放时段和路段的选择非常重要。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本公开实施例提供了一种公交专用道的时段及路段选取方法、装置及系统，提高了公交专用道的可行性。技术方案如下：第一方面，提供了一种公交专用道的时段及路段选取方法，所述方法包括如下步骤：步骤1，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；步骤2，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体方法如下：根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：记班次流水中所有班次的实际路准为{x1，x2，…，xN}，则Fisher最优分割法中，假设将路准数据分K组，即分类数为K，则组内离差平方和为其中是第j个时段的路准均值，是全天路准均值，>定义DK为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为K时最优分法；最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的DK，根据最小化组内离差平方和的衰减速率取αK最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法。根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为fj，当时，第j个时段的乘客额外时间成本为：按pj值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；步骤3，获取现有公交车道为瓶颈路段优选的，步骤3获取现有公交车道为瓶颈路段，替换为：根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，具体方法如下：根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y1，y2，…，yM}，则Fisher最优分割法中，假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则组内离差平方和为其中是第j个路段的速度均值，是整个线路的速度均值，定义DG为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为G时最优分法；最优分类数选取：从1到n(如从1到24)遍历分类数K，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的DG，根据最小化组内离差平方和的衰减速率取αG最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为bj，当时，第j个路段的公交车额外行车时间为：按qj值从大到小排序，取前5％～30％的时段为瓶颈路段；步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；优选的，步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；具体为：根据瓶颈时段和瓶颈路段，判断是否需要设置公交专用道和/或公交专用时段；具体为：对于每个瓶颈路段，首先判断是否已存在公交专用道，若已存在，则根据瓶颈时段在该公交专用道设置公交专用时段；若不存在，则进一步判断单向车道数是否大于等于3，若是，则计算路段饱和度和车道不均匀系数，若路段饱和度ρ小于阈值α，和/或车道不均匀系数η大于阈值β，则根据瓶颈路段建议开通新公交专用道，根据瓶颈时段在该新公交专用道设置公交专用时段；进一步，所述路段饱和度ρ为：ρ＝V/C，其中V是实际交通流量，C为该车流的饱和通行能力；所述车道不均匀系数η为：η＝(v1/n1)/(v2/n2)，η∈[β,1]，其中v1是公交车流量，v2是非公交车流量，n1是非公交专用道车道数，n2是非公交专用道的机动车道数。第二方面，提供了一种公交专用道的时段及路段选取装置，该装置包括获取单元、第一分析单元、输出单元；所述获取单元用于，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；获取现有公交车道为瓶颈路段；所述第一分析单元用于，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体为：根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：记班次流水中所有班次的实际路准为{x1，x2，…，xN}，则Fisher最优分割法中，假设将路准数据分K组，即分类数为K，则组内离差平方和为其中是第j个时段的路准均值，是全天路准均值，定义DK为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为K时最优分法；最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的DK，根据最小化组内离差平方和的衰减速率取αK最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法；根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为fj，当时，第j个时段的乘客额外时间成本为：按pj值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；所述输出单元用于，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段。优选的，还包括第二分析单元，所述第二分析单元用于根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，具体如下：根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y1，y2，…，yM}，则Fisher最优分割法中，假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则组内离差平方和为其中是第j个路段的速度均值，是整个线路的速度均值，定义DG为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为G时最优分法；最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的DG，根据最小化组内离差平方和的衰减速率取αG最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为bj，当时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；/n步骤2，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体方法如下：/n根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：/n记班次流水中所有班次的实际路准为{x

【技术特征摘要】
1.一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；
步骤2，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体方法如下：
根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：
记班次流水中所有班次的实际路准为{x1，x2，…，xN}，则Fisher最优分割法中，假设将路准数据分K组，即分类数为K，则组内离差平方和为其中是第j个时段的路准均值，是全天路准均值，
定义DK为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为K时最优分法；
最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的DK，根据最小化组内离差平方和的衰减速率取αK最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法；
根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为fj，当时，第j个时段的乘客额外时间成本为：按pj值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；
步骤3，获取现有公交车道为瓶颈路段
步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段。


2.根据权利要求1所述的一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，把步骤3获取现有公交车道为瓶颈路段，替换为：
根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，具体方法如下：
根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段
根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y1，y2，…，yM}，则Fisher最优分割法中，假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则组内离差平方和为其中是第j个路段的速度均值，是整个线路的速度均值，
定义DG为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为G时最优分法；
最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的DG，根据最小化组内离差平方和的衰减速率取αG最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；
根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为bj，当时，第j个路段的公交车额外行车时间为：按qj值从大到小排序，取前5％～30％的时段为瓶颈路段。


3.根据权利要求2所述的一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，
步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；具体为：根据瓶颈时段和瓶颈路段，判断是否需要设置公交专用道和/或公交专用时段；具体为：
对于每个瓶颈路段，首先判断是否已存在公交专用道，若已存在，则根据瓶颈时段在该公交专用道设置公交专用时段；
若不存在，则进一步判断单向车道数是否大于等于3，若是，则计算路段饱和度和车道不均匀系数，若路段饱和度ρ小于阈值α，和/或车道不均匀系数η大于阈值β，则根据瓶颈路段建议开通新公交专用道，根据瓶颈时段在该新公交专用道设置公交专用时段。


4.根据权利要求3所述的一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，
所述路段饱和度ρ为：ρ＝V/C，其中V是实际交通流量，C为该车流的饱和通行能力；
所述车道不均匀系数η为：η＝(v1/n1)/(v2/n2)，η∈[β,1]，其中v1是公交车流量，v2是非公交车流量，n1是非公交专用道车道数，n2是非公交专用道的机动车道数。


5.一种公交专用道的时段及路段选取装置，其特征在于，该装置包括获取单元、第一分析单元、输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊林海，周金明，吴日学，
申请(专利权)人：南京行者易智能交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32