一种基于大数据的共享单车管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的共享单车管理方法及系统，所述方法包括：采集共享单车使用过程的交通数据；根据所述采集的交通数据利用Geohash算法将所述交通数据映射为矩形区块存入数据库；提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据，统计分析得到共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量；采用聚类算法得到群聚信息和重要站点，生成共享单车调度建议和维护建议、电子围栏构建建议；所述方法基于用户单车数据进行单车出行分析，同时结合理论模型和算法的支持，保证分析结果的有效性以及提供调度建议的合理性；完成站点的重要性排序分析，既为维护者提供重点维护建议，也可以为政府提供电子围栏设置区域的建议。

A shared bicycle management method and system based on big data

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的共享单车管理方法及系统
本专利技术涉及通信
，更具体地，涉及一种基于大数据的共享单车管理方法及系统。
技术介绍
随着科技的发展，共享单车成为解决智能交通系统中“最后一公里问题”的重要方式。其随用随取的特性极大的便利了公众，也产生很多问题，包括在人流量大的场所投放量巨大和违规停放；在信息不对称的情况下，单车重置无法确切满足用户需求等。运营商和政府面临着严峻的运营挑战，如维护重点区域单车停放，避免出现单车停放在安全通道、消防通道、盲道等区域；单车重置，根据骑行需求的不同，在不同区域重置不同数量的单车。因此，如何进行站点规划和单车调度以合理分配共享单车资源成为亟待解决的技术问题。目前的单车管理多基于经验和样本数据的分析，在共享单车调度管理方法和系统一文中以及一些其他文献中同样关注单车调度问题，且多从预约调度角度考虑，无法及时准确地提供单车调度建议和管理建议。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
存在的传统共享单车运行数据分析结果有效性差、准确度不高等的问题，本专利技术提供了一种基于大数据的共享单车管理方法及系统，所述方法包括：采集共享单车使用过程的交通数据；根据所述采集的交通数据利用Geohash算法将所述交通数据映射为矩形区块，将所述矩形区块数据存入数据库；提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据，得到矩形区块内预设时段停留车辆数据以及出行次数数据；根据一周内停留车辆数据以及出行次数数据，统计分析得到共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量；依据共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量生成共享单车调度建议。进一步的，所述共享单车使用过程的交通数据来源包括共享单车自身配置的智能终端，所述智能终端包括GPS定位功能产生的用户位置信息以及智能锁的开锁关锁信息；还包括通过数据爬虫采集获取用户使用的智能手机应用软件信息。进一步的，所述预设时段包括在工作日单日以每X小时划分的多个时间段以及在休息日单日以每Y小时划分的多个时间段；所述数据库为分布式数据库。进一步的，所述Geohash算法将共享单车的二维经纬度交通数据转换为Geohash编码，所述Geohash编码映射为矩形区块，得到矩形区块四个顶点的坐标以及矩形区块的中心点坐标。进一步的，所述提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据中的矩形区块，包括当前矩形区块相邻8个区块，所述生成当前矩形区块相邻区块坐标的方法包括：根据编码规则列出所述当前矩形区块GeoHash编码奇数位以及偶数位编码字母临近的编码字母表；根据编码规则分别列出所述当前矩形区块GeoHash编码奇数位以及偶数位编码字母边界编码字母表；若所述当前矩形区块GeoHash编码最后一位不位于矩形区块边界，则将最后一位编码更改为对应方向的字母；若所述当前矩形区块GeoHash编码最后一位位于矩形区块边界，则计算所述当前矩形区块GeoHash编码倒数第二位，判断所述当前矩形区块GeoHash编码倒数第二位是否位于矩形区块边界，若不位于矩形区块边界则停止计算，将倒数第二位编码更改为对应方向的字母，否则继续迭代计算至所述当前矩形区块GeoHash编码某一位不位于矩形区块边界。进一步的，在将所述矩形区块数据存入数据库后，所述方法还包括：提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据，利用预设的马氏链聚类模型算法分析预设时段内共享单车矩形区块数据，得到预设时段内的共享单车群聚区域和每个群聚区域内的矩形区块数量；根据所述群聚区域和区域内矩形区块数量，生成预设时段内群聚区域共享单车需求数量以及调度建议。进一步的，基于预设的马氏链聚类模型算法以及预设时段内的共享单车群聚区域和每个群聚区域内的矩形区块数量，利用PageRank算法求解预设时段内的各站点重要性排名；根据识别的重要站点生成重点维护建议和构建电子围栏建议。一种基于大数据的共享单车管理系统，其特征在于：所述系统采用B/S架构，包括浏览器与服务器，所述服务器包括负载均衡服务器、应用服务器以及数据库；所述浏览器用于提供交互界面，接收用户请求；所述负载均衡服务器用于将用户请求转发给应用服务器；所述应用服务器包括数据分析单元和服务提供单元，用于完成数据分析功能和服务提供功能；所述数据库用于提供数据管理功能；所述负载均衡服务器通过端口方式或者套接字方式与应用服务器交互数据；所述浏览器与负载均衡服务器采用HTTP协议交互数据；所述应用服务器通过3306端口连接数据库。进一步的，所述数据分析单元包括出行分析模块；所述出行分析模块采集共享单车使用过程的交通数据；所述出行分析模块根据所述采集的交通数据利用Geohash算法将所述交通数据映射为矩形区块，将所述矩形区块数据存入数据库；所述出行分析模块，提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据，得到矩形区块内预设时段停留车辆数据以及出行次数数据；所述出行分析模块根据一周内停留车辆数据以及出行次数数据，统计分析得到共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量；所述服务提供单元依据共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量生成共享单车调度建议。进一步的，所述共享单车使用过程的交通数据来源包括共享单车自身配置的智能终端，所述智能终端包括GPS定位功能产生的用户位置信息以及智能锁的开锁关锁信息；还包括通过数据爬虫采集获取用户使用的智能手机应用软件信息。进一步的，所述预设时段包括在工作日单日以每X小时划分的多个时间段以及在休息日单日以每Y小时划分的多个时间段；所述数据库为分布式数据库。进一步的，所述Geohash算法将共享单车的二维经纬度交通数据转换为Geohash编码，所述Geohash编码映射为矩形区块，得到矩形区块四个顶点的坐标以及矩形区块的中心点坐标。进一步的，所述数据分析单元还包括矩形区块聚类分析模块；所述聚类分析模块提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据，利用预设的马氏链聚类模型算法分析预设时段内共享单车矩形巨块数据，得到预设时段内的群聚区域和每个群聚区域内的矩形区块数量；所述服务提供单元根据所述群聚区域和区域内矩形区块数量，生成预设时段内群聚区域共享单车需求数量以及调度建议。进一步的，所述数据分析单元还包括重要站点识别模块；所述重要站点识别模块包括基于预设的马氏链聚类模型算法以及预设时段内的共享单车群聚区域和每个群聚区域内的矩形区块数量，利用PageRank算法求解预设时段内的各站点重要性排名；所述服务提供单元根据识别的重要站点生成重点维护建议和构建电子围栏建议。进一步的，所述浏览器包括共享单车的智能锁设备、手机端应用程序以及电脑端浏览器。本专利技术的有益效果为：本专利技术的技术方案，给出了一种基于大数据的共享单车管理方法及系统，所述方法结合Geohash工具箱，基于用户单车数据进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的共享单车管理方法，其特征在于：/n采集共享单车使用过程的交通数据；/n根据所述采集的交通数据利用Geohash算法将所述交通数据映射为矩形区块，将所述矩形区块数据存入数据库；/n提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据，得到矩形区块内预设时段停留车辆数据以及出行次数数据；/n根据一周内停留车辆数据以及出行次数数据，统计分析得到共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量；/n依据共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量生成共享单车调度建议。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的共享单车管理方法，其特征在于：
采集共享单车使用过程的交通数据；
根据所述采集的交通数据利用Geohash算法将所述交通数据映射为矩形区块，将所述矩形区块数据存入数据库；
提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据，得到矩形区块内预设时段停留车辆数据以及出行次数数据；
根据一周内停留车辆数据以及出行次数数据，统计分析得到共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量；
依据共享单车需求高低峰以及不同时段的需求数量生成共享单车调度建议。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述共享单车使用过程的交通数据来源包括共享单车自身配置的智能终端，所述智能终端包括GPS定位功能产生的用户位置信息以及智能锁的开锁关锁信息；还包括通过数据爬虫采集获取用户使用的智能手机应用软件信息。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述预设时段包括在工作日单日以每X小时划分的多个时间段以及在休息日单日以每Y小时划分的多个时间段；
所述数据库为分布式数据库。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述Geohash算法将共享单车的二维经纬度交通数据转换为Geohash编码，所述Geohash编码映射为矩形区块，得到矩形区块四个顶点的坐标以及矩形区块的中心点坐标。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据中的矩形区块，包括当前矩形区块相邻8个区块，所述生成当前矩形区块相邻区块坐标的方法包括：
根据编码规则列出所述当前矩形区块GeoHash编码奇数位以及偶数位编码字母临近的编码字母表；
根据编码规则分别列出所述当前矩形区块GeoHash编码奇数位以及偶数位编码字母边界编码字母表；
若所述当前矩形区块GeoHash编码最后一位不位于矩形区块边界，则将最后一位编码更改为对应方向的字母；
若所述当前矩形区块GeoHash编码最后一位位于矩形区块边界，则计算所述当前矩形区块GeoHash编码倒数第二位，判断所述当前矩形区块GeoHash编码倒数第二位是否位于矩形区块边界，若不位于矩形区块边界则停止计算，将倒数第二位编码更改为对应方向的字母，否则继续迭代计算至所述当前矩形区块GeoHash编码某一位不位于矩形区块边界。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述矩形区块数据存入数据库后，所述方法还包括：
提取预设时段内数据库中存储的共享单车矩形区块数据，利用预设的马氏链聚类模型算法分析预设时段内共享单车矩形区块数据，得到预设时段内的共享单车群聚区域和每个群聚区域内的矩形区块数量；
根据所述群聚区域和区域内矩形区块数量，生成预设时段内群聚区域共享单车需求数量以及调度建议。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
基于预设的马氏链聚类模型算法以及预设时段内的共享单车群聚区域和每个群聚区域内的矩形区块数量，利用PageRank算法求解预设时段内的各站点重要性排名；
根据识别的重要站点生成重点维护建议和构建电子围栏建议。


8.一种基于大数据的共享单车管理系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建茹，张殿臣，刘硕，范钢，张学军，宋颖，陈晓敏，
申请(专利权)人：航天信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11