[发明专利]一种基于多源数据校核的多方式出行O-D需求估计方法

权利要求书

1.一种基于多源数据校核的多方式出行O-D需求估计方法，其特征在于，包括：

S1.选取交通网中的基本元素，根据基本元素之间的出行需求建立城市多方式交通网络模型表示为G(M,N,A)，其中M为路网中出行方式的集合，N是节点集合，A为路网中路段集合；

所述城市多方式交通网络模型中包括以下基本元素：

节点，

所述节点包括：

产生出行需求的小区节点集合R，其元素用r表示，即

吸引出行需求的小区节点集合S，其元素用s表示，即

道路交叉口节点集合I，其元素用i表示，即

节点r到s之间的出行需求称之为O-D需求；

路段，

路段表示相邻节点之间的道路连接，用a来表示，a∈A；

交通网络中的路段为有向的，用一个数偶来表示，即a＝(i,j)∈A，其中i和j分别表示路段a的起点和终点，i,j∈N；

路段具有多种属性，包括出行需求量、道路流量、通行能力、行驶阻抗；

路径，

任意O-D对之间的相连路段的有序排列称为O-D之间的路径；

每种出行方式都有与之相对应的网络结构，称之为子网，用G_m表示城市交通网络中的第m(m∈M)种出行方式子网；

用表示在第m(m∈M)种子网G_m中连接O-D对r-s的所有路径集合；

S2.对用于校核O-D需求估计量的多源历史交通数据进行预处理，通过统计计算得出所需要的基础数据；

S3.利用步骤S1的模型和步骤S2的计算结果，对多方式O-D需求进行估计，得到新的O-D需求总量；

所述对多方式O-D需求进行估计包括第一阶段：

将当前O-D需求加载到多方式交通网络模型中，得到不同方式的路段流量以及不同方式的O-D需求量，并采用差商法和泰勒展开式得到路段流量及不同方式O-D量与O-D总量之间的近似线性关系；

还包括第二阶段：

以O-D需求总量的估计值、路段流量的估计值、公交O-D出行量的估计值与相应的先验数据之间的误差平方和最小为目标，构造一个广义最小二乘法模型；

将第一阶段得到的近似关系代入到这个广义最小二乘法模型中，求解该模型，得到一个新的O-D需求总量；

最后，判断所得出的新的O-D需求总量是否满足收敛条件，如果满足，算法停止，否则，将新的O-D需求总量作为输入量，重新执行所述S3步骤。

2.根据权利要求1所述的一种基于多源数据校核的多方式出行O-D需求估计方法，其特征在于，

根据网络中路段与路径之间的关联关系，计算路径上的出行需求/阻抗与路段上的出行需求/阻抗之间存在如下关系：

其中，表示路段a上第m种交通方式的出行需求量；表示O-D对r-s之间第m种交通方式子网G_m中第k条路径上的出行需求量；

表示第m种交通方式子网G_m中路段与路径之间的关联关系，如果路段a在O-D对r-s间第k条路径上，则否则

表示第m种交通方式子网G_m中O-D对r-s之间第k条路径上的出行阻抗；表示路段a上第m种交通方式的出行阻抗。

3.根据权利要求2所述的一种基于多源数据校核的多方式出行O-D需求估计方法，其特征在于，在第m种交通方式子网G_m中，任意O-D对之间的所有路径上出行需求之和等于该O-D对之间该方式的出行需求总量，即：

其中，表示O-D对r-s之间选择第m种出行方式的出行需求量；

在城市多方式交通网络中，O-D对r-s之间不同出行方式的出行需求之和等于r-s之间总的出行需求，即：

其中，q_rs表示O-D对r-s之间的出行需求总量。

4.根据权利要求1所述的一种基于多源数据校核的多方式出行O-D需求估计方法，其特征在于，多源历史交通数据包括：O-D需求调查数据、路段交通流检测数据以及公交出行刷卡数据。

5.根据权利要求4所述的一种基于多源数据校核的多方式出行O-D需求估计方法，其特征在于，

O-D需求调查数据预处理包括：

首先，对原始数据进行筛查，删除错误数据；

其次，把抽样数据按照抽样率进行扩样处理，得到整个小区的居民出行O-D信息；

根据扩样后的数据，即可得到先验O-D需求信息，假定用表示调查数据中O-D对的抽样集合，表示抽样O-D对r-s之间调查得到的出行总量；

所述路段交通流检测数据是基于道路检测数据得到路段交通流量，道路流量通过自动交通数据采集检测器得到某时刻通过道路某一断面的车辆数；

路段交通流检测数据预处理包括：

假设检测器的采集周期为t分钟，则每天分为T＝24×(60/t)个周期，假定用表示装有检测器的路段集合，表示第d天第n个时段所得到的路段上的流量，D表示数据采集的天数，则通过下面式子就可以得到路段上的日均道路流量：

其中，表示根据检测器所得到的路段上的道路流量；

所述公交出行刷卡数据预处理包括：

假设用表示公交子网中O-D对集合，D表示公交刷卡数据采集的天数，表示在公交子网中O-D对r-s之间第d天所得到的公交O-D出行量，则公交出行的平均O-D出行量可以表示为：

其中，表示在公交子网中O-D对r-s之间统计得出的公交O-D出行量。