[发明专利]一种应用GPS数据识别公交车和小汽车的方法

权利要求书

1.一种应用GPS数据识别公交车和小汽车的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、识别车辆停止段

将一次出行记录的所有GPS数据点按记录时间先后标号为1，2，3…，将此标号称为GPS数据点序号；将任意两个相邻的GPS数据点连接组成一个数据段；将平均速度小于或等于5km/h且长度小于或等于1m的数据段定义为停止段、其状态定义为停止，否则定义为运行段、其状态定义为运行，其中，长度定义为数据段首末数据点间的距离、平均速度定义为长度与数据段首末数据点记录时间差之比；将相邻的停止段与停止段或运行段与运行段合并；将持续时长小于2s的停止段转化为运行段，将持续时长小于2s的运行段转化为停止段；继续将相邻的停止段与停止段或运行段与运行段合并，直到最后得到停止状态和运行状态交替的数据段；提取所有停止段，将总的停止段个数记为N，对任意停止段，按其起终点的GPS数据点序号做标记，记为S_m,n，其中m为起点的GPS数据点序号，n为终点的GPS数据点序号；

步骤2、拥堵和非拥堵状态判别

如果所有GPS数据点所在路段的平均路段饱和度，即交通流量与通行能力之比，小于或等于0.9，则认为该次出行处于非拥堵状态，执行步骤3；如果所有GPS数据点所在路段的平均路段饱和度大于0.9，则认为该次出行处于拥堵状态，执行步骤4；

步骤3、非拥堵状态下公交车和小汽车方式识别

步骤3.1、识别公交站附近的停止段

若停止段S_m,n的起终点到最近公交站的距离d_m和d_n都小于或等于60m，且停止段S_m,n的持续时长t_m,n大于2s，则该停止段S_m,n为公交站附近的停止段，并记录得到出行中公交站附近的停止段总数n_s；

步骤3.2、识别公交车和小汽车方式

步骤3.2.1、提取识别参数

识别参数包括所有GPS数据点瞬时速度的95分位数v_95％、所有GPS数据点到最近公交站的距离的平均值所有GPS数据点到最近公交站距离的45分位数d_45％、公交站附近停止频率f_非s、公交站附近的停止段总数n_s占总的停止段个数N的百分比p_非s，其中f_非s和p_非s分别根据公式1、公式2和公式3求得：

其中，d_i为一次出行中任一GPS数据点到最近公交站的距离，i为GPS数据点序号，i＝1,2,3…n；

步骤3.2.2、识别公交车和小汽车

若参数v_95％、d_45％、f_非s和p_非s同时满足以下条件：

①v_95％小于或等于40km/h；

②小于或等于120m；

③d_45％小于或等于100m；

④f_非s大于或等于0.6；

⑤p_非s大于或等于0.3；

则该次出行的出行方式为公交车，否则为小汽车；

步骤4、拥堵状态下公交车和小汽车方式识别

步骤4.1、识别公交站附近的停止段

若停止段S_m,n的起终点到最近公交站的距离d_m和d_n都小于或等于60m，且停止段S_m,n的持续时长t_m,n大于2s，则该停止段S_m,n为公交站附近的停止段，并记录得到出行中公交站附近的停止段总数n_s；

步骤4.2、识别路段上的停止段

步骤4.2.1、从步骤1识别出的所有停止段中剔除步骤4.1识别出的公交站附近的停止段，得到新的停止段集合，对其中的任一停止段，按其起终点的GPS数据点序号做标记，记为K_s,e，其中s为起点的GPS数据点序号，e为终点的GPS数据点序号；

步骤4.2.2、若停止段K_s,e的起终点到最近交叉口的距离di_s和di_e都大于150m，且停止段K_s,e的持续时长t_s,e大于2s，则该停止段K_s,e为路段上的停止段，并记录得到路段上的停止段总数n_r；

步骤4.3、识别公交车和小汽车方式

步骤4.3.1、提取识别参数

识别参数包括所有GPS数据点到最近公交站的距离的平均值所有GPS数据点到最近公交站距离的45分位数d_45％、公交站附近停止频率f_拥s、公交站附近的停止段总数n_s和路段上的停止段总数n_r之和占总的停止段个数N的百分比p_拥s，其中采用公式1计算，f_拥s和p_拥s分别根据公式4和公式5得到：

步骤4.3.2、识别公交车和小汽车

若参数d_45％、f_拥s和p_拥s同时满足以下条件：

①小于或等于100m；

②d_45％小于或等于120m；

③f_拥s大于或等于0.8；

④p_拥s大于或等于0.5；

则该次出行的出行方式为公交车，否则为小汽车。