[发明专利]多源数据挖掘的公交车上下车站点识别和检验方法

说明书

本发明提供一种多源数据挖掘的公交车上下车站点识别和检验方法，包括根据常规公交的IC刷卡及运营车辆数据，进行基于聚类和关联分析的IC刷卡乘客上车站点识别；根据常规公交、BRT和地铁的IC刷卡及运营车辆数据，进行基于常规公交、BRT、地铁组成的IC刷卡乘客出行链下车站点识别；对未识别下车站点的数据进行基于历史乘车记录的IC刷卡乘客下车站点识别；对仍未识别下车站点的数据进行基于贝叶斯后验最大似然估计的IC刷卡乘客下车站点识别；对匹配上车站点的数据进行基于配对样本t检验的IC刷卡乘客上车站点识别检验；对匹配下车站点的数据进行基于换乘行为识别的IC刷卡乘客下车站点识别检验。本发明方法适用范围广、站点识别精度高。

技术领域

本发明涉及公交信息数据处理领域，特别涉及一种多源数据挖掘的公交车上下车站点识别和检验方法。

背景技术

随着公共交通相关技术与设备的升级和更新、公交卡系统的普及以及IC卡使用量的增加，大量的乘客IC卡刷卡数据和卫星定位信息数据为公共交通数据的分析提供了可行性。基于乘客IC卡刷卡数据中的多源数据挖掘得到的乘客完整出行数据，能够快速、动态地获取公共交通出行乘客的居民出行OD矩阵，而这些OD矩阵可以作为公交线路调整与线网的优化、接驳线设计、换乘政策的研究、客流特征(客流走廊、集散地、客流量等)等方面提供依据，进而提高城市公交服务水平，满足居民出行需求。

目前，各大城市普遍采用一票制IC卡系统，IC卡中的常规公交信息只记录乘客上车刷卡时间及乘坐的车辆编号等信息，没有准确的上车站点名称及下车站点信息。上车站点识别方法的研究，IC卡刷卡数据、车辆GPS数据、AVL数据等成为目前辅助公交IC数据信息识别的有效依据，聚类算法等计算机算法也越来越多的被应用于上车站点判断方法的研究。下车站点识别方面，按照所使用的不同数据分为三类：第一类是应用常规公交乘客IC卡刷卡数据及GPS数据，一些学者基于各个站点对乘客吸引权重公交乘客下车识别方法，优点是使用统一权值、工作量较小，缺点是精度的高低取决于乘客吸引权值的求解；还有一些学者基于单个乘客单次出行链公交乘客下车识别方法，优点是单一乘客进行分析、可知出行规律、精度较高，缺点是处理过程复杂，适用性差。第二类是基于城市居民手机定位数据，同时融合多源交通数据进行居民出行流量分配的方法，推估其道路流量需求并分析交通网络的运行状况。第三类是基于常规公交IC卡、GPS数据和地铁或调查数据，一些学者在公交IC卡数据的基础上加入了地铁数据用以完善居民出行链，提高车辆下车识别的成功率，还有一些学者基于IC卡数据、跟车调查数据和轨道交通调查数据等，针对不同票制线路和有无调查数据情况，将所有线路分为3种类型并分别建立分线路、分方向的站间OD矩阵，在此基础上建立基于IC卡数据的公交出行站群OD矩阵。而在检验时，目前常见的检验方法有：与实际结果比较、客流分步与已知一致与否、任选某IC卡的实际出行行为分析比较判断、匹配得到的数据自身验证、与别人实验的结果对比、公交基本客流数据(站点客流数据、线路客流等)、公交运营指标数据(客流量指标、车辆运营指标、公交乘客出行特征指标等)。

经检索，申请日为2015.06.26，申请号为201510364696.0的中国发明专利公开了一种基于车辆GPS和公交IC卡数据的公交换乘识别方法；申请日为2016.10.28，申请号为201610967221.5的中国发明专利公开了一种基于历史出行模式判断公交IC卡乘客下车站点的方法；申请日为2016.11.12，申请号为201610996132.3的中国发明专利公开了一种公交车辆下车站点识别方法与系统；申请日为2016.11.15，申请号为201611002208.2的中国发明专利公开了一种基于IC卡的公交车辆当日下车站点识别方法与系统；申请日为2018.03.13，申请号为201810203079.6的中国发明专利公开了一种基于历史出行特征的公交乘客实时识别方法。但是，以上发明专利在进行站点识别时，都只融合了常规公交的GPS、常规公交的IC卡数据和公交站点位置数据，且方法单一，这导致乘客对普通公交车上下车站点识别、换乘行为识别和判别的适用范围窄，精度偏低，无法满足实际的工程应用需求。

本发明方法与已有典型下车站点识别方法存在有较大区别，可从方法体系、数据量适用范围以及识别率等方面进行综合分析对比，具体如表1所示：