[发明专利]基于公交车GPS数据的公交运送速度提取方法

说明书

技术领域

本发明属于公交动态信息采集处理领域，建立了一种完整可靠的公交运送速度提取方法。

背景技术

优先发展公共交通是提高道路利用率，缓解拥堵，改善环境的重要手段。目前优先发展公共交通已成为各个城市交通可持续发展的主要策略。公共交通在城市居民出行中承担越来越多的乘客运输和通勤出行任务。要使公共交通交通系统可靠有效地运行，必须建立在可靠而准确的交通运行状态检测和参数获取的基础上。对公交运行状况进行实时监测与分析，及时准确地发现公交线网中存在的交通运行问题，是改善公共交通运行效率，解决城市交通问题的前提和基础。

公共交通的运送速度和运行效率直接影响到公共交通在居民出行选择中的吸引力，同时公交动态运行状况信息的获取直接影响公共交通信息服务的水平，目前传统的公交速度调查依赖于大规模的人工调查或抽样跟车调查，数据获取难度和实时性较差，人工操作过程中产生的误差影响也较大，所得到的结果无法满足公共交通运行监测、运营管理和乘客信息服务的应用需要。而随着信息化的普及，越来越多的公交车辆安装车载GPS监控系统，由GPS数据采集系统采集的数据为车辆的行驶的瞬时速度，数据波动程度巨大，不包括公交车辆进出站以及交通控制的延误时间，也不能准确描述公共交通运行状况。

总体来说，目前对公共交通运送速度的实时准确获取还没有很好的办法，现有的速度获取方法都有一定的局限性，难以适应目前监测与评价的不同层次用户的需求，因此必须利用公共交通车辆的运营数据，深入研究其运行过程中的运行状态特征和变化过程，找出内在的联系和规律，建立一套适应性强的公交运送速度处理方法，来满足公交动态信息提取、监测与评价的各种需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于公交车GPS数据的公交运送速度提取方法，使得对于公共交通运行状态的监测、评价更加科学、实时、完整和可靠。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：基于公交GPS数据的公交运送速度提取方法，其特征在于，应用安装有全球卫星定位系统（GPS）设备的公共交通系统进行行程时间数据的采集，结合公共交通基础数据，在利用地理信息系统技术进行数据处理，获得站点及线路信息，从而计算公共交通运送速度。

基于公交车GPS数据的公交运送速度提取方法，其特征在于，包括以下四个步骤：公交线网基础数据校核，公共交通GPS数据预处理，站点间运送速度计算，公交运送速度校核与修正方法；其具体步骤如下：

(1)：公交线网基础数据校核

把相同的站名的站点位置坐标统一，每个独立站点单方向有且仅有一个坐标位置；对每条公交运行线路进行校核，以线路实际运行的路径为参照，确保线路运行轨迹正确，运行弧段号正确并且连贯，保证线路的完整性；并根据线路的站点位置与线路运行信息，计算线路相邻站点间的距离。

（2）：公共交通GPS数据预处理

首先将公交车辆GPS运行的原始数据正确匹配到地图，并判断坐标的合法性；按照GPS坐标搜索“最短路径”，定位车辆所在弧段的具体位置，即站点的位置距路段起点的距离占整条路段的百分比位置；在此基础上，根据连续两个公交定位数据，都有所对应弧段的编号，计算编号之间的差值，对于差值出现以下几种情况：若差值大于公交线路弧段总数的1／5，认为连续两次定位之间距离过大，若差值为负数，则线路运行弧段的方向不正确。对于这几种情况，认为数据无效，需要根据搜索路径的结果，对定位数据间的弧段进行弥补，以保证形式路径的连续性；并找出公交车定位数据经过的两个站点，若站点编号是顺序排列的，则认为计算的公交行驶方向正确，反之则需要重新定位。

（3）站点间运送速度计算

以两相邻公交站点间路径为基本处理单位，通过数据的预处理，判断车辆到达相邻两个站点的具体时间，从而计算站点间的运行时间。

在计算得到的站点间运行时间，其结果由于数据质量及处理算法的问题，会出现异常值，在计算站点间运送速度之前，需要对其进行处理。在异常数据处理过程中，遵循以下两点：

1、行驶路径校核：车辆定位的具体位置，距离线路弧段的两个端点的距离，其最小值大于1000米，则弧段的长度过长，与实际情况不符，认为该数据无效，剔除该数据。

2、回传时间校核：车辆前后两次定位数据时间大于10分钟，则不能确定车辆行驶的路径是否正确，认为行驶路径不再连续，需重新分段计算。

利用校核后的站点间运行时间，结合站点间的距离，采取公式来计算公交车站点间运送速度。