[发明专利]一种基于多源数据的公交IC卡乘客下车站点推导方法

权利要求书

1.一种基于多源数据的公交IC卡乘客下车站点推导方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)基础数据准备；

所述步骤(1)具体步骤包括：

(1.1)筛选符合时间和速度条件记录：筛选在公交车运营时间范围内的GPS数据和IC卡数据，筛选速度小于阈值的GPS记录；

(1.2)删除关键字段缺失记录：删除IC刷卡数据中缺少车辆ID和刷卡时间字段的记录和GPS数据中缺少经纬度和时间戳字段的记录；

(1.3)删除重复记录：将GPS数据和IC刷卡数据分别根据车辆ID和IC卡号分类，按照时间进行排序，若在极短时间间隔内产生多条重复记录，仅保留第一条记录；

(1.4)匹配公交站点：根据经纬度计算公交车GPS记录和对应线路各公交站点距离，若最近站点距离小于50m，则该站点为匹配站点，否则删除这条GPS记录；

所述步骤(1.4)中根据经纬度计算两点距离公式为：

式中，

S——A，B两点之间距离，米；

latA——A点的纬度，需要转换为弧度制，转换公式为latA＝latA×π/180°；

latB——B点的纬度；

a——A，B两点纬度差；

b——A，B两点经度差；

R——地球半径，取6378137米；

(1.5)计算公交到站时间表：每辆车每个公交站点仅保留时间最早的一条GPS记录，然后调整站点编号顺序，再次删除同一站点的重复记录，得到公交到站时间表；

(1.6)上车站点结果统计：统计线路上每个站点上车人数；

(2)基于通勤出行链推导下车站点；

所述步骤(2)具体步骤包括：

(2.1)识别通勤乘客：取一天的公交IC刷卡数据，记录分别在早、晚高峰各产生了一条同一条公交线路刷卡记录的IC卡号或分别在早、晚高峰各产生了两条刷卡记录，且第一条和第四条记录乘坐线路相同，第二条和第三条记录乘坐线路相同的IC卡号，筛选这些卡号的刷卡数据，并按照IC卡编号和刷卡时间进行排序，作为可能的通勤出行集合；

(2.2)直达通勤下车站点推导：对于一天产生两条刷卡记录的卡号，将第一条记录的上车站点作为第二条记录的下车站点，第二条记录的上车站点作为第一条记录的下车站点；

(2.3)换乘通勤下车站点推导：对于一天产生四条刷卡记录的卡号，将第一条记录的上车站点作为第四条记录的下车站点，第四条记录的上车站点作为第一条记录的下车站点，第二条记录的上车站点作为第三条记录的下车站点，第三条记录的上车站点作为第二条记录的下车站点；

(2.4)基于通勤出行链下车站点推导结果统计：统计基于通勤出行链推导得到的线路上每个站点下车人数；

(3)基于普通出行链推导下车站点；

所述步骤(3)具体步骤包括：

(3.1)识别普通出行链：筛除已经推导出下车站点的刷卡记录后识别普通出行链，记录一天之内产生2条以上刷卡记录的卡号，筛选这些卡号的刷卡数据，并按照IC卡编号和刷卡时间进行排序，作为可能的普通出行链集合；

(3.2)推导下车站点：根据经纬度计算每张卡相邻和首尾两条记录前次刷卡线路上与后次刷卡上车站点距离最近的站点，判断距离最近站点与后次刷卡站点是否满足距离阈值，乘车方向和时间顺序三个条件，若均满足则该距离最近站点就是前次刷卡下车站点；

(3.3)基于普通出行链下车站点推导结果统计：统计基于普通出行链推导得到的线路上每个站点下车人数；

(4)基于站点吸引权推导下车站点；

所述步骤(4)具体步骤包括：

(4.1)定义站点吸引权：筛除已经推导出下车站点的刷卡记录，结合上车站点和基于出行链的下车站点推导结果，计算各站点客流发生强度和吸引强度，站点与地铁及公共自行车换乘能力和站点公交换乘能力四个指标，然后计算各站点吸引权；

所述步骤(4.1)中站点吸引权计算公式为：

W_i＝k₁S_i+k₂E_i+k₃M_i+k₄T_i (2)

式中，

W_i——站点i的公交吸引权；

S_i——站点i客流发生强度；

E_i——站点i客流吸引强度；

M_i——站点i的地铁、公共自行车换乘能力；

T_i——站点i的公交换乘能力；

k₁，k₂，k₃，k₄——各个影响因素所占权重，考虑后分别取0.4，0.3，0.15，0.15；

N_i——在站点i相应上行方向站点上车人数；

n——线路站点总数；

O_i——已知在站点i下车的人数；

m_i——站点i周围100m范围内的地铁站点和公共自行车租赁点个数；

t_i——经过站点i的公交线路数；

(4.2)计算下车概率：根据各站点的站点吸引权，计算在各站点下车概率；

所述步骤(4.2)中计算在各站点下车概率；

在站点i上车在站点j下车的概率P_ij计算公式为：

式中，

P_ij——乘客在站点i上车在站点j下车的概率；

W_j——站点j的公交吸引权；

(4.3)计算各站下车人数：根据在各站点下车概率，计算各站下车人数；

所述步骤(4.3)中计算各站下车人数；

在站点i下车人数计算公式为：

式中，

X_i——站点i总下车人数；

S_j——站点j上车人数；

O_j——已知在站点j下车的人数；

P_ji——乘客在站点i上车在站点j下车的概率；

O_i——已知在站点i下车的人数。