[发明专利]一种基于客流量竞争关系的公交路线调整方法

说明书

本发明涉及一种基于客流量竞争关系的公交路线调整方法，通过对公交站点的所有停靠公交线路的客流量时间序列进行相关性分析，可求解正负相关线路集，即获得影响关系的强弱，即通过分析停靠公交站点的公交线路之间对客流量的竞争关系，反映各公交线路的设置对整个公交网的客流吞吐量的影响，有助于改进和优化线路和站点设置。本发明不依赖于特定场景，更加通用，可用于各大中城市的公交网络。

技术领域

本发明涉及数据分析在交通规划、交通运输管理的应用，更具体地说，涉及一种基于客流量竞争关系的公交路线调整方法。

背景技术

公交站点的客流量受随机因素影响很大，除天气、突发事件等外在因素外，在该站点停靠的各线路公交车之间存在着竞争关系。这是因为乘客出行时，往往有多条线路能到达目的地，公交线路选择并不唯一，乘客通常选择最快停靠的线路出行。这些可替代线路对客流量就形成了竞争关系，但从整个公交线网对客流量的吞吐能力角度，这些线路之间是合作关系。

对公交线路间的影响关系，现有技术的方法主要有：调整发车间隔消除公交车辆聚集、以车辆相遇次数最大为目标建立最大协同换乘模型、同步换乘、建立常规公交和轨道交通竞争模型、基于线路位置和重叠站点数量描述竞争和合作关系等方法。

现有技术未提供公交站点之间的相互关系对公交网的吞吐量的影响，即从公交站点的各条停靠公交线路间的竞争关系角度获得公交线路之间的影响度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于客流量竞争关系的公交路线调整方法，基于客流量竞争关系，对公交站点分析公交线路间影响关系，可提高整个公交线网的客流吞吐量。

本发明的技术方案如下：

一种基于客流量竞争关系的公交路线调整方法，步骤如下：

1)设共有m辆车停靠该站点，所述的m辆车分属n条不同公交线路，为L＝{l_i|0≤i≤n}，每辆车的历史刷卡数据按时间顺序形成一个客流量时间序列F＝(f₁,f₂,…,f_m)，L和F的关系满足：F中任意f_i对应的公交车都属于某公交线路l_j∈L，其中，n≤m；

获取所有成对的公交线路l_i和l_j在设定的时段内停靠在任意站点的客流量时间序列D＝{LF(l_i,l_j)|0≤i≤n,0≤j≤n}；

2)拆分D中的所有LF(l_i,l_j)，形成两个序列和分属公交线路l_i和l_j；

3)计算任意和之间的相关度

其中，为和的协方差，与为和的方差；

4)选取D中任意和在N天内的所有相关度K＝1,2,…,N；

5)按条件和把相关度向量集合V分为集合V+和集合V-，且

6)对于步骤5)获得的集合V⁺和集合V-，分别使用密度聚类方法进行聚类，分别获得正相关簇集C⁺和负相关簇集C-；

其中，正相关簇集C⁺中的公交路线之间对客流量具有合作关系，负相关簇集C-中的公交路线之间对客流量具有竞争关系；

7)根据正相关簇集C⁺和负相关簇集C-，对公交网中的公交路线进行调整，提高公交网的客流吞吐量。

作为优选，步骤1)具体为：