一种公交动态调度中的实时信息处理方法，专用于地面公交单线或区域多线路动态调度。实时信息包括车辆定位信息和客流信息，采集设备包括ＧＰＳ车载终端及ＩＣ卡ＰＯＳ机终端，处理方法包括：实时信息采集及传输；实时信息处理预处理；对获取的数据进行二次处理；以公交车辆定位技术、公交客流采集技术、网络通信技术、ＷｅｂＧＩＳ等ＩＴＳ、计算机相关技术为支撑，采集地面公交线路运营实时信息，对其进行加工处理，计算车辆延误时间、断面客流量、满载率等运营状态，并进行车辆串车识别；利用卡尔曼滤波模型，对公交车辆到站时间、延误时间进行预测，为动态调度措施的确定提供决策依据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于公交动态信息处理领域，专用于地面公交单线或区域多线路动态 调度。
技术介绍
公交动态调度是我国地面公交运营组织未来一个重要的发展方向，目前在我国多个城市也开展了相应的示范建设工程，取得了一定的效果。随着ITS技术的 发展，对动态信息的采集、传输技术已十分成熟，在国内外应用也较为广泛，但 在保证实时性的前提下，如何将动态信息加工处理成为能够支撑公交调度决策的 依据，还需进行深入的研究。目前主要存在以下问题-目前，公交车辆定位主要用于车辆监控及报警等用途，并未形成对相关动态 信息(地理坐标、速度、时间)的有效加工处理方法，公交车辆的行驶状态如旅 行时间延误、串车等信息无法获取，即获取的原始动态信息尚未能作为公交动态 调度决策的数据支撑。目前，公交动态调度大多采用基于事件响应机制的动态调度方法，即发现异 常情况后再进行调度，存在有一定的滞后性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，通过提供一种 以公交实时信息为对象，提出处理方法获得公交运营状态(延误、串车等)信息； 选取卡尔曼滤波算法，结合实时信息与历史数据对公交车辆到站时间进行预测， 为公交动态调度决策提供数据支撑。本专利技术是采用以下技术手段实现的一种，包括车辆定位信息机客流信息， 采集设备包括GPS车载终端及IC卡P0S机终端，包括如下步骤-7步骤l:实时信息采集及传输；当公交车辆到达站点i时，通过地理坐标匹配，确认公交车辆是否到站；当乘客刷卡完毕、车辆离站时，将实时信息与客流信息打包经通信网络传输到调度 中心；步骤2:实时信息处理预处理；对实时信息进行处理，获取相关运行状态数据，包括车辆到达站点时间、 车辆停靠站时间、车辆路段实际行程时间、车辆单程实际行程时间、车辆周转时 间、断面客流量、满载率其中；2.1.车辆到达站点时间；根据车辆定位信息计算-^T(^:班次k到达i站点的时间； 工 Xz 班次k离开i站点的时间； S X 班次k在i站点的停靠站时间；2.2.车辆停靠站时间；即^7^、，根据车辆定位信息直接获取；2. 3.车辆路段实际行程时间；将车辆在相邻两站点之间的行驶时间定义为路段行程时间，处理方法为:及r(/-u) r(/)广郡-i、 at(z'_i，A:班次k在i-i站与i站间路段实际行程时间2. 4.车辆单程实际行程时间；卿,丄r。广sr(a其中7Tt=:班次k单程实际行程时间； i:站点编号；^TX"h:班次k到达终点站(n)的时间;ri:班次k发车时间；2.5.车辆周转时间；分段计价时采用计算2倍单程实际行程时间与车辆在终点站停站时间的和7T,2x及r(l，w)4+5T(w)t班次k周转时间； >^X")*:班次k在终点站(n)停站时间；一票制采用计算车辆k在同一场站相邻两次发车时首位乘客刷卡时间差^7^《(1):表示车辆k在首站第j次发车时首位乘客的刷卡时间； 2. 6.断面客流量；通过统计乘客刷卡数识别上车人数，对于一票制线路建立站点下车概率矩阵 计算下车人数，分段计价线路直接统计下车刷卡人数； 一票制线路第j个断面内所有车次的客流量之和，即断面客流量； 第i站上车(刷卡)乘客数；"^G'):第i站下车(刷卡)乘客数； A-公交乘客刷卡率； k:班次号；p: ^-0^),m，即在站点i上车的乘客在站点j下车的概率矩阵。确定下 车概率矩阵方法如下_ ')其中《一i站点上车乘客在j站点下车的概率；A——平均公交出行途径站点数量，当i站点以后的站点数量小于9平均出行途径站点数时，^-"-i， n为线路单向站点数量；另外需计算各站点吸引强度，定义^为公交线路各站点吸引权:,=i为站点i吸引范围； 站点下车概率矩阵与下车概率及站点吸引强度相关，故计算:《x^=,.+1得到下车概率矩阵后，代入下述公式即可计算站点下车人数;乂-l"/>(/) = 2(5尸(/)><^),,' = 1，2，...，"分段计价线路:r, 卿)]2.7.满载率；<formula>formula see original document page 10</formula>P:车辆满载率；实际载客量，通过处理实时客流信息得到;<formula>formula see original document page 10</formula>班次k的额定载客量； 步骤3:对获取的数据进行二次处理； 3.1.预测车辆到站时间<formula>formula see original document page 10</formula>e(A +1)=證—加] +1) — 1， = +1) 灯(i -1， & + g(A+1) 灯(/ — 1, ^麼(/)w =麼(/- U)4+1 + -其中g:为筛选所得； a:为循环所得； e:代表筛选误差；Pi 7X/-:班次k+1在站点卜〗与i之间预测路段行程时间； ^4^X +1 :班次k+1到达站点i的预测时间；^ Xz'-1，Z')M :为历史数据中同时段班次在第i站与i-1站间的路段实际运行 时间的均值；K4i [^to。J :为站点间路段运行时间的预测方差； K4/ [血MJ :为同时段同路段历史数据实际运行时间的方差； 3. 2.车辆路段行程延误时间；f>0，延误时间为尸￡>7;+1 PDTXK/^d-^(W-1+1^0,正常行驶尸D7X/)w :预测班次k+1到达i站的延误时间； 班次k与班次k+l之间的发车间隔时间；3.3. 车辆路段实际延误时间；以发车间隔作为衡量标准，计算各班次车辆路段实际延误时间 "7XA+1:班次k+1到达i时的延误时间；若班次k+1滞留在站点i-1与站点i之间，无法获取该班次到达站点i的 实际时间，则定时上传班次k+l实时信息RT(i-l,i)k+l，比较与T的大小， 定时计算班次k+l延误时间，按照延误时间级别进行预警 及采取动态调度措施；3.4. 车辆单程实际延误时间；11<formula>formula see original document page 12</formula>"^:班次k单程实际延误时间； i:站点编号； 3.5.车辆串车识别；车辆串车识别先利用预测到站时间计算，再对比相邻班次实际到站时间进 行串车识别确认；预测车辆串车 与T的大小，定时计算班次k+l延误时间，按照延误时间级别进行预警及采取动 态调度措施，具体流程见附图2。4、 车辆单程实际延误时间；5、 车辆串车识别车辆串车识别先利用预测到站时间计算，再对比相邻班次实际到站时间进 行串车识别确认。为验证车辆到站时间预测方法，选取2008年4月21日、23日、25日北京 市53路实时信息数据，选取中途10个站点进行车辆到站时间预测，预测时段为 早7: 00 ~ 8: 00，预测结果见图3，其平均相对误差见下表:站名湾子广外 甘石 桥达观 营广安 门南椿树 馆街白纸 坊菜户 营桥 北大观 园右安 门北京 南站实际 路段 行程 时间 (s)14310463203178157315113245263预测 路段 行程 时间 (s)1107784263120115本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种公交动态调度中的实时信息处理方法，包括车辆定位信息和客流信息，采集设备包括ＧＰＳ车载终端及ＩＣ卡ＰＯＳ机终端，其特征在于包括如下步骤： 步骤１：实时信息采集及传输； 当公交车辆到达站点ｉ时，通过地理坐标匹配，确认公交车辆是否 到站；当乘客刷卡完毕、车辆离站时，将实时信息与客流信息打包经通信网络传输到调度中心； 步骤２：实时信息处理预处理； 对实时信息进行处理，获取相关运行状态数据，包括：车辆到达站点时间、车辆停靠站时间、车辆路段实际行程时间、车辆单程 实际行程时间、车辆周转时间、断面客流量、满载率：其中； ２．１．车辆到达站点时间； 根据车辆定位信息计算： ＡＴ（ｉ）↓［ｋ］＝ＬＴ（ｉ）↓［ｋ］－ＳＴ（ｉ）↓［ｋ］ ＡＴ（ｉ）↓［ｋ］：班次ｋ到达ｉ站点的时间； ＬＴ（ｉ）↓［ｋ］：班次ｋ离开ｉ站点的时间； ＳＴ（ｉ）↓［ｋ］：班次ｋ在ｉ站点的停靠站时间； ２．２．车辆停靠站时间； 即ＳＴ（ｉ）↓［ｋ］，根据车辆定位信息直接获取； ２．３．车辆路段实际行程时间； 将 车辆在相邻两站点之间的行驶时间定义为路段行程时间，处理方法为： ＲＴ（ｉ－１，ｉ）↓［ｋ］＝ＡＴ（ｉ）↓［ｋ］－ＡＴ（ｉ－１）↓［ｋ］ ＲＴ（ｉ－１，ｉ）↓［ｋ］：班次ｋ在ｉ－１站与ｉ站间路段实际行程时间 ２．４．车辆单程 实际行程时间； ＲＴ（１，ｎ）↓［ｋ］＝＊＊＊ ＴＴ↓［ｋ］：班次ｋ单程实际行程时间； ｉ：站点编号； ＡＴ（ｎ）↓［ｋ］：班次ｋ到达终点站（ｎ）的时间； Ｔ↓［ｋ］：班次ｋ发车时间； ２．５．车辆周转时 间； 分段计价时采用计算２倍单程实际行程时间与车辆在终点站停站时间的和： ＴＴ↓［ｋ］＝２×ＲＴ（１，ｎ）↓［ｋ］＋ＳＴ（ｎ）↓［ｋ］ ＴＴ↓［ｋ］：班次ｋ周转时间； ＳＴ（ｎ）↓［ｋ］：班次ｋ在终点站（ｎ）停站时间 ； 一票制采用计算车辆ｋ在同一场站相邻两次发车时首位乘客刷卡时间差： ＴＴ↓［ｋ］＝ＴＴ↓［ｋ（ｊ＋１）］Ｐ↓［１］（１）－ＴＴ↓［ｋｊ］Ｐ↓［１］（１） ＴＴ↓［ｋｊ］Ｐ↓［１］（１）：表示车辆ｋ在首站第ｊ次发车时首位乘 客的刷卡时间； ２．６．断面客流量； 通过统计乘客刷卡数识别上车人数，对于一票制线路建立站点下车概率矩阵计算下车人数，分段计价...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳艳，陈绍辉，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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