[发明专利]基于公交GPS数据与站点信息提取公交线路轨迹的方法

说明书

本发明公开了一种基于公交GPS数据与站点信息提取公交线路轨迹的方法，包括如下步骤：获取某市所有公交线路的站点数据，对站点数据进行预处理；对站点数据进行归一化处理，对所有站点的站点经纬度进行分析，若站点的站点经纬度存在2个以上，则采用改进的kmeans聚类算法对站点经纬度进行聚类，得到新的站点经纬度。本发明具有结合站点信息与公交GPS历史数据获得的公交线路轨迹，有效避免了获得有明显偏移走向的公交线路轨迹的特点。

技术领域

本发明涉及公交历史GPS数据处理与分析技术领域，尤其是涉及一种基于公交GPS数据与站点信息提取公交线路轨迹的方法。

背景技术

智能公交是城市交通信息化发展的重要方向，通过公交信息化建设，将提升公交便捷性、智能化。智能公交是未来公共交通发展的必然模式，对缓减日益严重的交通拥堵问题有着重大的意义。

公交GPS数据是支撑智能公交建设最重要的数据之一，目前公交GPS定位虽较为准确，但在实际应用中仍受地形、天气、路况等因素的影响，有时会发生较大的偏移，从而降低公交GPS数据的质量。

对公交GPS数据进行处理与分析，能够从中准确提取公交线路的具体轨迹，而其又是进行公交站距计算、公交电子围栏绘制、路况分析以及公交到站时间预测的基础，对公交公司进行公交实时监控、公交报表统计以及公交大数据分析有着重要意义。

现有的公交车线路轨迹的获取方式主要是根据公交车某一条或某几条运营轨迹直接获取公交车线路轨迹，这种方式简单易行且多数情况下能够基本确认公交车线路轨迹，但由于公交GPS数据在很多情况下存在较大偏移，容易产生偏离站点线路的轨迹，与实际线路轨迹不符的情况。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的公交GPS数据在很多情况下存在较大偏移，容易产生偏离站点线路轨迹的不足，提供了一种基于公交GPS数据与站点信息提取公交线路轨迹的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于公交GPS数据与站点信息提取公交线路轨迹的方法，包括如下步骤：

(1-1)获取某市所有公交线路的站点数据，对站点数据进行预处理；

(1-2)对站点数据进行归一化处理，对所有站点的站点经纬度进行分析，若站点的站点经纬度存在2个以上，则采用改进的kmeans聚类算法对站点经纬度进行聚类，得到新的站点经纬度；

(1-3)采集一定时间段内，经度位于[lo₁，lo₂]，纬度位于[la₁，la₂]的a线路，d方向的所有公交车的GPS数据，根据公交车的车牌号对GPS数据进行分组，得到每辆公交车的GPS数据，然后将每辆公交车的GPS数据按时间前后进行排序；

(1-4)确定每辆公交车在a线路上的若干条线路轨迹，每条线路轨迹均对应1个完整班次；

(1-5)对所有的线路轨迹进行清洗，得到若干条候选线路轨迹；

(1-5)从各条候选线路轨迹中，确定一条参考线路轨迹；

(1-6)根据参考线路轨迹与各条候选线路轨迹，确定一条融合后的线路轨迹，得到a线路，d方向上的一条公交行驶轨迹。

作为优选，获取某市所有公交线路的站点数据，对于任意站点，若在某线路上缺失经纬度，而在其它线路上存在正常经纬度，则使用正常经纬度填补缺失的经纬度；若该站点在所有的线路上都缺失经纬度，则删除该站点。

作为优选，(1-2)包括如下具体步骤：

对所有站点进行分析，若某站点的经纬度存在2个以上，采用改进的kmeans聚类算法对站点进行聚类，得到新的站点经纬度。改进的kmeans聚类算法的基本原理如下：