一种基于IC卡数据获取公交站点OD的方法及系统技术方案

本发明专利技术公布了一种基于IC卡数据获取公交站点OD的方法及系统。所述的方法为：将采集得到的IC卡刷卡数据进行班次聚类、站点聚类、上车站点匹配、下车站点匹配等步骤，获得公交站点OD矩阵。所述的系统，则包括：数据采集模块、数据存储模块、IC卡刷卡数据处理模块、站点OD信息发布模块。本发明专利技术为公交调度和公交建模提供及时的站点OD信息，相比现有站点OD获取技术具有准确、实时的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市公共交通领域，尤其涉及一种基于公交IC卡数据获取公交站点 OD的方法及系统。
技术介绍
公交站点OD是指公交线网中自上车站点0至下车站点D的乘客量，它在城市公交 规划、公交线网优化以及公交运营调度中都有着广泛的应用。传统的获取公交站点OD的方 法是通过大规模的抽样调查，如乘客问卷调查、跟车调查等。实施这些调查需要投入大量人 力和物力，因此在资金方面往往令人难以接受；由于现场调查工作量非常大，且调查员业务 水平参差不齐，获得的公交站点OD矩阵与实际情况有偏差；另外由于从调查实施到公交站 点OD矩阵得出需要较长一段时间且不可重复操作，因此得来的调查数据生命周期很短且 不能及时反映实际的公交出行情况。公交数据自动采集设备(如公交IC卡、GPS等)在国内一些大城市的应用，使得 公交站点OD的获取方法不再局限于传统的人工调查，通过结合公交车辆GPS轨迹与乘客IC 卡刷卡数据便可得到乘客上车站点等信息从而推导出公交站点OD矩阵。然而受诸多因素 限制，现阶段大部分城市的大部分公交线路尚未配备GPS设备，只能得到公交IC卡上车刷 卡数据。在此前提下，已有的利用IC卡数据获取公交站点OD技术只停留于模糊聚类分析， 不能准确判断乘客上车站点、下车站点等信息，由此推导出的公交站点OD矩阵与实际情况 存在较大偏差。
技术实现思路
本专利技术针对现有公交OD获取技术存在的不足，提出一种基于IC卡数据获取公交 站点OD的方法及系统，本专利技术的技术方案如下一种基于IC卡数据获取公交站点OD的方法，其特征在于先用数据采集模块采集 一个城市或城市中某个区域内持有公交IC卡乘客的IC卡刷卡数据，所述采集到的刷卡数 据先存储在存储单元中；再由IC卡刷卡数据处理模块调取存储单元中的刷卡数据进行处 理，得到公交站点OD信息、；最后通过站点OD信息发布模块把公交站点OD信息发布在各终 端设备上；所述IC卡刷卡数据处理模块中，对IC卡刷卡数据进行下述步骤的处理1)刷卡数据按班次聚类；2)上车站点匹配，步骤是，刷卡数据按站点聚类^2 正交换乘站点刷卡数 据匹配；(2 其余站点刷卡数据匹配；3)下车站点匹配公交乘客在下车站点没有刷卡记录，用正交换乘和回程进行下 车站点匹配；4)依据匹配出刷卡数据的上车站点、下车站点，生成公交站点OD矩阵，导入数据 库后存储。实现上述方法的系统包括(1)数据采集模块公交车辆上装有IC卡刷卡终端设备；(2)数据存储模块数据库服务器；(3) IC卡刷卡数据处理模块包括依此连接的班次聚类器、上车站点匹配器、下车 站点匹配器以及站点OD生成器；具体实现可以用PC来实现；(4)站点OD信息发布模块信息发布服务器；各个模块采用有线或无线网络介质进行数据传输。与现有技术相比，本技术方案的效果主要体现是，提高公交OD获取的效率和质量。附图说明图1为方法的流程图。图2为系统的结构图。图3为关系数据库结构图。图4为正交换乘示意图。图5为刷卡时刻分布示意图。图6为未通过正交换乘判断出的站点匹配过程示意图。 具体实施例方式如图2所示，系统由数据采集模块、数据存储模块、IC卡刷卡数据处理模块和站点 OD信息发布模块组成。其中，系统的核心部分一一IC卡刷卡数据处理模块包括班次聚类 器、上车站点匹配器、下车站点匹配器以及站点OD生成器。公交车辆上装有IC卡刷卡终端设备，车辆行驶时停靠各个公交站台，持卡乘客上 车刷卡，终端设备收集乘客刷卡时间等信息并定时传输到系统数据库；数据库按照设计的 格式存储数据，供IC卡刷卡数据处理模块和站点OD信息发布模块调用；IC卡刷卡数据处 理模块对存储在数据库里的大量数据按照设计的流程进行处理，并将处理结果上报给数据 库服务器端；站点OD信息发布模块根据用户的不同需求采用相应的传输方式将站点OD信 息发布在各终端设备上。采集一个城市或城市中某个区域内持有公交IC卡乘客的刷卡数据，并以此数据 建立关系数据库，此数据库包括核心数据信息和参数配置信息，核心数据信息包括IC卡刷 卡记录表、公交站点编号表，参数配置信息包括线路参数表、正交换乘参数表、相邻站点行 程时间临界值表。本专利技术中一种基于IC卡数据获取公交站点OD的方法，主要包括五个步骤步骤1 对采集到的数据进行预处理，剔除运行时间范围外的无效数据，并按车辆 运行时间先后顺序排列刷卡数据；步骤2 依据步骤1中得到的数据，识别不同车次的刷卡记录；步骤3 依据步骤2中得到的数据，判断各条线路各乘客的上车站点，包括步骤3-1同车次同站点刷卡数据聚类；步骤3-2对满足正交换乘条件的站点刷卡数据进行上车站点匹配；步骤3-3对余下站点刷卡数据进行上车站点匹配；步骤4 依据步骤1和步骤2得到的数据，判断各条线路各乘客的下车站点，包括步骤4-1对满足正交换乘条件的站点刷卡数据进行下车站点匹配；步骤4-2对满足回程条件的站点刷卡数据进行下车站点匹配；步骤5 依据上述步骤匹配出的乘客刷卡记录的上车站点、下车站点，生成公交站 点OD矩阵，导入数据库。下面参照附图1，对本专利技术的具体实施方案作详细描述1、数据库设计本专利技术采用关系数据库(如Access数据库)管理各类数据，内含两大类数据表 一类是核心数据表，包括IC卡刷卡记录表、公交站点编号表；一类是参数配置表，包括线路 参数表、正交换乘参数表。其中，IC卡刷卡记录表可直接从外部数据库导入，其余数据表需 进行补充调查获取数据并人工录入。数据库结构如图3所示。(1)核心数据表核心数据表的IC卡刷卡记录表包括以下字段记录编号、IC卡卡号、卡类型、刷 卡日期、刷卡时刻、线路编号、车辆编号；公交站点编号表包括以下字段站点编号、线路编 号、行车方向、站点名称。各核心数据表结构如下所示。表1IC卡刷卡记录表结构字段名称中文名称字段类型字段说明ID记录编号整型主键、唯一、非空CardnoIC卡卡号整型Cardkind卡类型整型Transdate刷卡曰期长整型YYYY丽DDTranstime刷卡时刻长整型hhmmssLineid线路编号整型Busid车辆编号整型表2公交站点编号表结构字段名称中文名称字段类型字段说明StationID站点编号整型主键、唯一、非空Lineid线路编号整型Direction行车方向整型1或2Stationname站点名称字符串允许中文，长度不限(2)参数配置表参数配置表的线路参数表包括以下字段记录编号、线路编号、行车方向、车辆末 站停留时间、线路行程时间、站点行程时间临界值；正交换乘参数表包括以下字段换乘站 点、正交换乘线路、换乘判断临界时间。其中，相邻站点行程时间临界值是指线路内各相邻 站点之间的平均最小行驶时间；正交换乘是指某线路有且仅有一个站点供另一条线路的下 车乘客换乘，如图4中线路1与线路2互为对方的正交换乘线路；换乘判断临界时间是指在 换乘站点换乘耗时与换乘前所乘线路行程时间之和。表3线路参数表结构字段名称中文名称字段类型字段说明ID记录编号整型主键、唯一、非空Lineid线路编号整型Direction行车方向整型1或2Depint车辆末站停留时间浮点型补充调查得到Tratime线路行程时间浮点型补充调查得到Stacritime相邻站点行程时间临界值浮点型补充调查得到 表4正交换乘参数表结构 字段名称中文名本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＩＣ卡数据获取公交站点ＯＤ的方法，其特征在于先用数据采集模块采集一个城市或城市中某个区域内持有公交ＩＣ卡乘客的ＩＣ卡刷卡数据，所述采集到的刷卡数据先存储在存储单元中；再由ＩＣ卡刷卡数据处理模块调取存储单元中的刷卡数据进行处理，得到公交站点ＯＤ信息；最后通过站点ＯＤ信息发布模块把公交站点ＯＤ信息发布在各终端设备上；所述ＩＣ卡刷卡数据处理模块中，对ＩＣ卡刷卡数据进行下述步骤的处理：１）刷卡数据按班次聚类：２）上车站点匹配，步骤是，（２１）刷卡数据按站点聚类；（２２）正交换乘站点刷卡数据匹配；（２３）其余站点刷卡数据匹配；３）下车站点匹配：公交乘客在下车站点没有刷卡记录，用正交换乘和回程进行下车站点匹配；４）依据匹配出刷卡数据的上车站点、下车站点，生成公交站点ＯＤ矩阵，导入数据库后存储。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学武，陈峥嵘，杨应翔，张颂，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84