CN105427604B - 表现公交畅行指数的实现方法 - Google Patents

Abstract

一种表现公交畅行指数的实现方法，包括车载终端设备的定位信息采集，数据实时通讯，数据包解析及分析，数据清洗与采样，畅行指数的计算五个步骤，畅行指数的计算包括公交畅行指数，公交站点间的速度，正负累积效应，速度权重及公交畅行指数的计算公式五个部分。本发明的有益效果是：区别于浮动车辆实时数据分析所产生“交通拥堵指数”，本发明的表现公交畅行指数的实现方法旨在反映城市主干道路通行状况，为交通行业管理部门进行优化公共交通基础设备设施，方便百姓公共出行提供决策支持。

Description

表现公交畅行指数的实现方法

技术领域

本发明涉及城市交通技术领域，具体涉及一种表现公交畅行指数的实现方法。

背景技术

近年来随着经济的快速发展，城市车辆保有量也在急剧增多，交通拥堵问题日益凸显。城市交通问题已逐渐成为国家十二五、十三五重要发展战略，公交都市建设，公交优先政策等成为解决交通问题重大决策。针对交通问题，部分城市已经开始着手研究反映关于交通实时情况的模型，如北京发布的地方性交通拥堵指数，主要是根据路面所采集到的浮动车辆速度数据进行建模分析所产生，旨在为当地公众出行、行业管理提供决策支持。

但现有的关于交通实时情况的模型不能较为准确的反映城市主干道路公交的通行状况。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种表现公交畅行指数的实现方法。

本发明的技术方案是：

一种表现公交畅行指数的实现方法，包括以下步骤：

(1)车载终端设备的定位信息采集

公交车上安装的车载终端设备自动采集车辆的当前位置信息及实时到站信息，并将自动采集的当前位置信息及实时到站信息形成原始数据包；

(2)数据实时通讯

车载终端设备建立客户端到服务端的即时通讯，原始数据包通过车载终端设备的车载SIM卡进行实时网络传输，原始数据包的传递间隔为T秒，若网络延迟或者暂时中断，网络恢复后，车载终端设备会对原始数据包进行重新传输，保证数据的连续性；

(3)数据包解析及分析

后台服务端与车载终端设备通过TCP/IP协议进行socket通讯，建立相应的应答机制，并对接收到的原始数据包进行解析，将解析后的数据沉淀入库成为有用的数据信息；

(4)数据清洗与采样

服务端对入库的数据信息进行过滤清洗，准确算出每一辆车某段时间内的平均速度，通过车辆的当前位置点与站点所覆盖的缓冲区域面进行空间位置对比分析，准确获取车辆的停靠站点，并结合该时间段所有到站车辆，滤去无效数据，求出该段整体的平均值，精确计算出该停靠站点的速度；

(5)畅行指数的计算

结合停靠站点的历史速度数据，进行正负效应分析，产生速度权重对照表；依据车载终端设备所采集实时数据，应用畅行指数算法进行计算，最终产生对外发布的畅行指数；

畅行指数算法包括以下步骤：

1)公交畅行指数：公交畅行指数是综合反映公交车运行畅通或者拥堵的概念性数值；公交畅行指数取值范围为0至10，每相隔两个数为一个等级，分别对应“严重拥堵”、“中度拥堵”、“轻度拥堵”、“基本畅行”、“畅行”五个级别，数值越高，表明公交畅行状况越良好；

2)公交站点间的速度：相邻的两个公交站点A和B，在时间段k内，经过公交站点A的所有公交车的停车时间为经过公交站点B的所有公交车的停车时间为已知A站和B站之间的站点距离为S，则时间段k内，站点A和站点B的道路速度为：

3)正负累积效应：每个速度对畅行指数都是有影响的；低速产生负效应，负效应随着低速个数的增加而加强，随着低速个数的减少而减弱；高速产生正效应，正效应随着高速个数的增加而加强，随着高速个数的减少而减弱；

4)速度权重：各个速度对畅行指数的影响是不同的，依据速度和畅行指数的线性关系以及实际情况，对每个速度添加一个权重值；固定时间段内，对路段取得的全部速度进行加权处理，算出的每个速度的畅行指数加起来，就得到公交畅行指数；

5)公交畅行指数的计算公式：公交畅行指数＝(∑权重*该权重下速度的个数)/(速度个数/10)。

优选的，所述的原始数据包的传递间隔为十五秒。

优选的，所述的车载终端设备采用车载GPS定位设备，车载终端设备通过车载SIM卡，利用CAN总线技术及2G或3G或4G网络传输技术，建立客户端到服务端的即时通讯。

本发明的有益效果是：

区别于浮动车辆实时数据分析所产生“交通拥堵指数”，本发明的表现公交畅行指数的实现方法旨在反映城市主干道路通行状况，为交通行业管理部门进行优化公共交通基础设备设施，方便百姓公共出行提供决策支持。与现有国内部分城市推出的地方性交通拥堵指数的相比，本发明的技术方案专门研究了公交车在道路中的畅行或者拥堵的问题，有益效果如下：

1)适应性广，在全国范围内，公交信息化一直都是领跑整个城市公共交通信息化，所以研究公交畅行情况比研究浮动车辆畅行情况更具有可操作性。

2)紧切公共交通主体，公交优先就是百姓优先，解决公交拥堵问题就是直接解决公众出行问题，有助于提高公交出行的效率，优化出行环境，产生良好的社会效应，也为公交企业带来良好的经济效益。

3)为行业管理部门提供了决策依据，本发明推广使用，可以准确快速的反映整个城市公交运行路况的各时间周期性特征(如周一到周五、周六、周日，以及节假日)、一天中的各个时间段特征(如早高峰、晚高峰等)的公交畅行状况，为公交调度优化、线路网优化、运力投放优化等提供了有力的决策支撑。

4)为百姓出行提供参考，百姓可以根据交通主管部门发布的公交畅行指数，快速确定自己的出行规划，避开交通拥堵，减少出行成本。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为A地某天以及历史同比的公交畅行指数趋势图；

图3为A地某天某个时刻对外发布的公交畅行指数。

具体实施方式

本发明的具体实施例参见图1，一种表现公交畅行指数的实现方法，包括以下步骤：

1、车载终端设备的定位信息采集

借助公交车上所安装的车载终端设备(车载终端设备采用车载GPS定位设备)，自动采集车辆当前位置信息，以及实时到站信息，形成原始数据包。

2、数据实时通讯

原始数据包通过车载SIM卡进行实时网络传输，车载终端设备通过车载SIM卡，利用CAN总线技术及2G或3G或4G网络传输技术，建立起客户端到服务端的即时通讯，原始数据包的传递间隔为十五秒(每个地市的数据频度设置不一样，可根据实际情况设置)，当网络延迟甚至暂时中断时，待网络恢复后，会进行原始数据包的重新传输，从而保证数据的连续性。

3、数据包解析及分析

后台服务端与车载终端设备通过TCP/IP协议进行socket通讯，建立相应的应答机制，并对接收到的原始数据包进行解析，将解析后的数据沉淀入库成为有用的数据信息；

4、数据清洗与采样

服务端通过对入库实时数据进行过滤清洗，准确算出每一辆车某段时间内的平均速度，通过车辆的当前位置点与站点所覆盖的缓冲区域面进行空间位置对比分析，准确获取车辆所停靠站点，并结合该时间段所有到站车辆，滤去无效数据，求出该段整体的平均值。从而更为精确计算出该站点的速度。

5、畅行指数的计算

结合停靠站点的历史速度数据，进行正负效应分析，产生速度权重对照表，参见表1，表1中的数据可以根据实际需求进行调整。依据当前车载终端所采集实时数据，应用畅行指数算法进行计算，最终产生对外发布的畅行指数。

表1：速度权重对照表

畅行指数算法包括以下几个方面：

1)公交畅行指数：公交畅行指数是综合反映公交车运行畅通或者拥堵的概念性数值。公交畅行指数取值范围为0至10，每相隔两个数为一个等级，分别对应“严重拥堵”、“中度拥堵”、“轻度拥堵”、“基本畅行”、“畅行”五个级别，数值越高，表明公交畅行状况越良好。

2)公交站点间的速度：相邻的两个公交站点A和B，在时间段k内，经过公交站点A的所有公交车的停车时间为经过公交站点B的所有公交车的停车时间为已知A站和B站之间的站点距离为S，则时间段k内，站点A和站点B的道路速度为：

3)正负累积效应：每个速度对畅行指数都是有影响的；低速产生负效应，这种效应随着低速个数的增加而加强，随着低速个数的减少而减弱；高速产生正效应，这种效应随着高速个数的增加而加强，随着高速个数的减少而减弱。

4)速度权重：各个速度对畅行指数的影响是不同的，依据速度和畅行指数的线性关系以及实际情况，对每个速度添加一个权重值。固定时间段内，对路段取得的全部速度进行加权处理，算出的每个速度的畅行指数加起来，就得到公交畅行指数。

5)公交畅行指数的计算公式：公交畅行指数＝(∑权重*该权重下速度的个数)/(速度个数/10)；

公交畅行指数与公交车速的关系，参见表2，表2中的数据为A地某一时间段公交畅行指数与公交车速的关系的总结数据，同一地区不同时间段或者不同地区的公交畅行指数与公交车速的关系可能不同。

表2：A地某一时间段公交畅行指数与公交车速的关系的总结数据

公交车道路速度	[0,10)	[10,15)	[15,20)	[20,25)	≥25
						公交畅行指数	[0,2)	[2,4)	[4,6)	[6,8)	[8,10]
运行状况等级	严重拥堵	中度拥堵	轻度拥堵	基本畅行	畅行

A地某天以及历史同比的公交畅行指数趋势图如图2所示。

A地某天某个时刻对外发布的公交畅行指数如图3所示。

Claims (3)

1.一种表现公交畅行指数的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)车载终端设备的定位信息采集

公交车上安装的车载终端设备自动采集车辆的当前位置信息及实时到站信息，并将自动采集的当前位置信息及实时到站信息形成原始数据包；

(2)数据实时通讯

车载终端设备建立客户端到服务端的即时通讯，原始数据包通过车载终端设备的车载SIM卡进行实时网络传输，原始数据包的传递间隔为T秒，若网络延迟或者暂时中断，网络恢复后，车载终端设备会对原始数据包进行重新传输，保证数据的连续性；

(3)数据包解析及分析

服务端与车载终端设备通过TCP/IP协议进行socket通讯，建立相应的应答机制，并对接收到的原始数据包进行解析，将解析后的数据沉淀入库成为有用的数据信息；

(4)数据清洗与采样

服务端对入库的数据信息进行过滤清洗，准确算出每一辆车某段时间内的平均速度，通过车辆的当前位置点与站点所覆盖的缓冲区域面进行空间位置对比分析，准确获取车辆的停靠站点，并结合该时间段所有到站车辆，滤去无效数据，求出该段整体的平均值，精确计算出该停靠站点的速度；

(5)畅行指数的计算

结合停靠站点的历史速度数据，进行正负效应分析，产生速度权重对照表；依据车载终端设备所采集实时数据，应用畅行指数算法进行计算，最终产生对外发布的畅行指数；

畅行指数算法包括以下步骤：

1)公交畅行指数：公交畅行指数是综合反映公交车运行畅通或者拥堵的概念性数值；公交畅行指数取值范围为0至10，每相隔两个数为一个等级，分别对应“严重拥堵”、“中度拥堵”、“轻度拥堵”、“基本畅行”、“畅行”五个级别，数值越高，表明公交畅行状况越良好；

2)公交站点间的速度：相邻的两个公交站点A和B，在时间段k内，经过公交站点A的所有公交车的停车时间为经过公交站点B的所有公交车的停车时间为已知A站和B站之间的站点距离为S，则时间段k内，站点A和站点B的道路速度为：

3)正负累积效应：每个速度对畅行指数都是有影响的；低速产生负效应，负效应随着低速个数的增加而加强，随着低速个数的减少而减弱；高速产生正效应，正效应随着高速个数的增加而加强，随着高速个数的减少而减弱；

4)速度权重：各个速度对畅行指数的影响是不同的，依据速度和畅行指数的线性关系以及实际情况，对每个速度添加一个权重值；固定时间段内，对路段取得的全部速度进行加权处理，算出的每个速度的畅行指数加起来，就得到公交畅行指数；

5)公交畅行指数的计算公式：公交畅行指数＝(∑权重*该权重下速度的个数)/(速度个数/10)。

2.根据权利要求1所述的表现公交畅行指数的实现方法，其特征在于，所述的原始数据包的传递间隔为十五秒。

3.根据权利要求1或2任一项所述的表现公交畅行指数的实现方法，其特征在于，所述的车载终端设备采用车载GPS定位设备，车载终端设备通过车载SIM卡，利用CAN总线技术及2G或3G或4G网络传输技术，建立客户端到服务端的即时通讯。