1.一种基于智能公交系统数据的公交乘客OD推算方法,该方法主要分为如下几个步骤:
(A)采集城市智能公交系统数据,建立智能公交数据分析数据库,该部分数据包括乘客的IC卡刷卡信息数据、车辆自动定位系统中车载GPS的运行数据、公交站点的GIS数据三个部分;
(B)根据步骤(A)采集得到的数据,根据数据清洗的原则,剔除无用数据,保证IC卡数据、GPS数据、公交站点GIS数据三者在时间和空间上的一致性,并对数据作一定结构化处理;
(C)根据步骤(B)处理后的数据,通过关联分析,针对每一条IC卡刷卡数据推算公交乘客的上车站点;
(D)根据步骤(C)得到的数据,首先仅利用乘客当日的上车数据,采用推算规则,推算乘客下车站点,在匹配完成后再结合乘客多日的出行数据,对下车站点尚未匹配成功的部分再次匹配;
所述步骤(D)中仅利用乘客当日上车数据,制定下车站点推算规则,推算其下车站点,包括以下步骤:
(41)根据步骤(C)处理后的数据,将乘客一天的出行数据按时间升序排列,若乘客上车站点未匹配成功,则该乘客当前出行、上一次出行下车站点均未知;或只有一条IC记录,对应出行的下车站点未知;若乘客前后两次出行上车站点一致,则该两次出行中前一次出行下车站点未知;若乘客当日最后一次出行与当日首次出行线路、方向均相同,则下车站点未知;
(42)针对不属于步骤(41)中的情况,设定乘客前后两次乘车可能的最大步行距离MaxDistance,若当前出行为乘客当日最后一次出行,则在乘客当前出行的线路及方向上搜索距离当日首次上车站点最近的站点,如搜索得到的站点距离首次上车站点之间的距离Distance
所述步骤(D)中在仅利用乘客当日上车数据推算其下车站点完成后,再结合乘客多日的出行数据,对下车站点尚未匹配成功的部分再次匹配包括以下步骤:(51)统计分析乘客在多日出行中已经成功匹配上下车站点的出行数据,将上车时间相近且上下车站点相同的出行定义为该乘客的一个出行模式,并统计各出行模式出现的频次,建立乘客出行模式数据库;
(52)针对步骤(42)处理后一天中只有一条IC卡记录的乘客,搜索该乘客的出行模式,选择上车站点和上车时间与当前出行相近,上车站点与当前出行相同,且出现频次最高的出行模式的下车站点作为该出行的下车站点;
(53)针对步骤(52)处理之后的数据,若乘客在一天中的最后一次出行下车站点未匹配成功,则在该乘客当前的线路方向上搜索距离该乘客次日首次上车站点最近的站点,如搜索得到的站点距离首次上车站点之间的距离Distance
(F)根据步骤(E)得到的数据,集合处理得到城市公交站点间的OD矩阵,OD矩阵的任一个元素cij代表公交网络中公交站i到公交站j的乘客量,并根据步骤(A)采集的IC卡数据对步骤(F)得到的数据进行扩算;
所述步骤(F)中,根据步骤(E)得到的数据,统计分析得到城市公交站点间的OD矩阵,并根据步骤(A)采集的IC卡数据对步骤(F)得到的数据进行扩算,包括以下步骤:(71)将乘客一天的出行数据按照刷卡时间升序排列,并将出行数据按照换乘与否分为两类,分别予以处理;
(72)处理非换乘的出行数据,若乘客一次出行上车站点为i,下车站点为j,且不是换乘出行,则i为出行起点,j为出行终点,对应公交站点间OD矩阵的单元格Cij处的值增加1;
(73)处理换乘的出行数据,若乘客一次出行上车站点为i,且为换乘行为,则依次判断其下一次出行是否为换乘,若下一次出行不为换乘,则下一次出行的下车站点j为乘客的出行终点,对应公交站点间OD矩阵的单元格Cij处的值增加1,若乘客下一次出行仍为换乘,则继续搜索再下一次出行数据,直到搜索到的出行数据不为换乘为止,再将搜索到的出行的下车站点k作为出行终点,对应公交站点间OD矩阵的单元格Cik处的值增加1;
(74)统计步骤(73)处理后OD矩阵中各个站点的上车人数Ci,并计算由该站点i上车站点j下车的人数Cij占站点i上车人数Ci的比例Rij=Cij/Ci;
(75)统计各个站点上车站点推算成功但下车站点推算不成功的乘客数Ci0,并按Rij分配到各个下车站点j。
2.根据权利要求1中所述的一种基于智能公交系统数据的公交乘客OD推算方法,其特征在于所述步骤(B)中制定数据清洗规则,剔除无用数据,包括以下步骤:(21)删除IC卡数据、GPS数据中的重复数据,针对GPS数据保证一辆车在一个时刻只有一条GPS数据,针对IC卡数据,保证一张卡没有重复数据;
(22)对IC卡数据、GPS数据作结构化处理,数据在数据库中以一条记录的形式存储,结构化之后的IC卡数据包括IC卡号、线路编号、车辆编号、刷卡时间信息;结构化之后的GPS数据包括车辆编号、线路编号、方向、进站时间、站点编号、下一站进站时间、线路当日最早的进站时间、当日最晚的进站时间、站点编号信息,站点GIS数据包括站点编号、线路编号、站点名称、站点经纬度信息。
3.根据权利要求1中所述的一种基于智能公交系统数据的公交乘客OD推算方法,其特征在于所述步骤(E)中,通过时空约束判断当前的出行是一次独立的出行还是一次换乘行为,包括以下步骤:(61)根据步骤(53)得到的下车站点数据,并结合公交车辆运行的GPS数据,推算出乘客的下车时间AlightTime,并添加到步骤(53)处理后的数据中;
(62)将IC卡数据条数大于1的乘客一天的出行数据按照时间升序排列,设定乘客的最大步行速度MaxSpeed,如果不是该乘客一天的最后一次出行,则计算该次出行的下车站点与下一次出行的上车站点之间的距离TransferDistance,并利用TransferDistance/MaxSpeed计算出乘客的步行时间WalkTime,则乘客到达下一次出行的上车站点的时间ArrivalTime=AlightTime+WalkTime,乘客的等车时间WaitTime为下一次乘车的上车时间ConsumeTime2与到达时间ArrivalTime之差,即WaitTime=ConsumeTime2-ArrivalTime;
(63)跟据步骤(62)处理后的数据,设定乘客的最大换乘时间MaxTransTime、最大换乘距离MaxTransDistance,最大等车时间MaxWaitTime,如果ConsumeTime2-AlightTime